Астрономы не могли объяснить существование как самих лунок, так и слоистой структуры ледников. Ингерсолл и его команда нашли выход из этой ситуации, предположив, что слои водяного льда, который тает при гораздо более высоких температурах, чем замороженная углекислота, содержат в себе множество трещин и пор и не мешают взаимодействовать спрятанному под ними сухому льду и марсианскому воздуху.

Руководствуясь этой идеей, калифорнийские планетологи создали компьютерную модель полярных шапок Марса, опираясь на замеры инструментов зонда MRO и других зондов, которые следили за тем, как эти льды отражают свет и тепло и пропускают их через себя. Эта модель учитывала то, как изменения в положении оси вращения планеты влияли на уровень освещенности этих запасов льда.

Расчеты ученых показали, что эта ледовая шапка появилась примерно 550-510 тысяч лет назад, когда южный полюс Марса получал минимальные количества тепла. "Слоеный пирог" из разных типов льда, в свою очередь, появился благодаря тому, что замороженная вода и углекислый газ по-разному проводят тепло и тают при разных температурах.

К примеру, в те времена, когда температуры и уровень освещенности на южном полюсе Марса становились минимальными, его полярная шапка увеличивалась в толщину как за счет конденсации влаги, так и углекислого газа. Когда количество тепла увеличивалось, верхние слои сухого льда испарялись в атмосферу, оставляя прослойку из водяного льда, которая покрывала отложения замороженной углекислоты. Этот процесс повторялся много раз, в результате чего льды на южном полюсе Красной планеты превратились в своеобразный слоистый пирог.

Эта структура, как показывают расчеты ученых, не будет существовать вечно. Благодаря "качаниям" оси вращения Марса полюса этой планеты сейчас получают заметно больше тепла, чем во времена формирования "слойки", причем его количество постепенно растет.

В будущем, как предполагают ученые, это приведет к тому, что все слои замороженной углекислоты полностью исчезнут, а разделяющие их прожилки водного льда сольются с гигантским ледником, который сейчас спрятан под сухим льдом. Это вернет южный полюс Марса к тому виду, в котором он существовал примерно 550-510 тысяч лет назад, а после очередного смещения оси эта слоистая структура начнет формироваться заново. Этот циклический процесс сильно влияет на состав и плотность атмосферы планеты, что нужно учитывать при изучении прошлого и будущего климата Марса, заключают Ингерсолл и его коллеги.

Источник: ИТАР-ТАСС

Оригинальная статья: https://www.nature.com/articles/s41550-019-0976-8