Причиной гигантских пылевых бурь на Марсе, вероятно, является дисбаланс в количестве солнечной энергии, поглощаемой и выделяемой планетой зимой и летом. Вывод ученых Хьюстонского университета подробно раскрывается в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Пресс-релиз исследования опубликован на сайте Phys.org.
Известно, что тонкая атмосфера Марса и относительно высокий эксцентриситет, или вытянутость орбиты, способствуют восприимчивости планеты к большим перепадам температуры. Марс поглощает чрезмерное количество солнечной энергии, когда приближается к Солнцу, что соответствует весне и лету в южном полушарии. При этом между южным и северным полушарием возникают значительные перепады сезонных температур, что вызывает сильные ветры, дующие над поверхностью. Когда Марс удаляется от Солнца, он начинает больше выделять энергии, чем поглощать. Согласно общепринятым моделям, бюджет энергии между сезонами в целом должен быть сбалансирован.
Исследователи проанализировали данные наблюдений автоматической межпланетной станции Mars Global Surveyor, марсохода Curiosity и миссии InSight. Они показали, что средняя мощность излучаемой энергии составляет около 117 ватт на квадратный метр поверхности, однако этот показатель значительно зависит от времени суток и сезона. Значительные сезонные колебания способствуют серьезному дисбалансу поглощаемой и выделяемой лучистой энергии, который составляет 15,8 процента. Для сравнения на Земле энергетический дисбаланс составляет всего 0,3-0,4 процента. По словам авторов статьи, это может быть напрямую связано с мощными пылевыми бурями на Красной планете.
Кроме того, сами бури оказывают влияние на дисбаланс лучистой энергии. Так, ученые обнаружили, что глобальная пылевая буря 2001 года снизила среднюю излучаемую мощность Марса примерно на 22 процента в дневное время, но увеличила ее на 29 процентов в ночное время.
Как пишут авторы научной работы, результаты исследования показывают, что современные теории и модели должны быть пересмотрены с учетом вновь выявленных энергетических характеристик Марса. Это также должно помочь уточнить климатические модели Земли, прогнозирующие глобальное потепление и его последствия.