В течение десятилетий ученые наблюдали на Марсе темные полосы и следы, похожие на оползневые. Впервые они были замечены еще аппаратами «Викинг» в 1970-х годах. С тех пор их наблюдали все орбитальные миссии, но механизм, стоящий за их формированием, был предметом дискуссий. Возникала даже гипотеза о том, что в возникновении таких оползней может быть задействована вода. Однако появляется все больше исследований, описывающих механизм оползней без ее участия.
В новом исследовании, которое во многом основано на данных орбитального аппарата Mars Odyssey, указывается на иней из углекислого газа в качестве главного спускового инструмента оползней. Хотя это не исключает и участия таких факторов, как удар микрометеорита или прохождение пылевого вихря. Как и в случае с земными снежными лавинами, спровоцировать сход оползня может не один фактор. Однако наиболее распространенным можно считать именно процесс с участием углекислого газа.
Почему именно данные Mars Odyssey оказались наиболее полезными для этого исследования? Аппарат работает на орбите Марса с 2001 года и является самой продолжительной марсианской миссией. Текущая орбита зонда обеспечивает наилучший вид поверхности Марса в одно и то же время – примерно в 7 часов утра по местному марсианскому времени. А это дает уникальные возможности наблюдений за «утренними» процессами.
Фотографируя склоны гор, кратеров и холмов в видимом и инфракрасном диапазоне, Mars Odyssey обнаруживал, что на многих широтах они покрываются инеем, состоящим из углекислого газа. Однако авторов исследования особенно заинтересовал тот факт, что область, покрытая инеем, в видимом диапазоне казалась меньшей, чем в инфракрасном. Последний дает возможность заглянуть совсем немного глубже, под самый верхний слой песка. И такие данные говорят о том, что часть инея образуется не на песчаной поверхности, а немного под ней. Углекислый газ замерзает за ночь в микропорах и пространстве между песчинками или смешиваясь с ними, формируя так называемый «пыльный» или «грязный» иней.
Когда поднимается Солнце, оно достаточно быстро прогревает грунт в низких широтах до температур, при которых происходит сублимация углекислого газа. С поверхности он сублимируется без каких-либо последствий, а вот «грязный» иней из углекислого газа, который связан с песком или находится под тонким слоем пыли, сублимируясь, провоцирует смещение масс песка, что может вызывать сход песчаных оползней. При их сходе оголяется более темный слой песка или скалы, что и можно наблюдать с орбиты. Иногда такие оползни, которые должны выглядеть как песчаные реки, могут простираться на километр.
Набор данных, собранных с орбитальных аппаратов, показывает, что чаще всего такие следы оползней обнаруживаются как раз в местах с активным суточным и сезонным циклом замерзания и сублимации углекислого газа.