«Викинги» на Марсе

Осредненный суточный ход температуры воздуха (рис. 16) характеризуется максимумом 241,8 К в 15 ч 00 мин местного времени и минимумом 187,2 К в 05 ч 00 мин (непосредственно перед восходом Солнца), что (с точки зрения вариаций, но не абсолютных значений) типично для условий земной пустыни (для сравнения Хесс с соавторами использовали данные для пустыни Мохаве в Калифорнии). Естественно, что амплитуда суточного хода температуры на Марсе значительно больше земной, поскольку гораздо большие вариации претерпевает температура подстилающей поверхности (это обусловлено малой плотностью марсианской атмосферы).

Подобными для Марса и земной пустыни являются отношения первой (суточной) и второй (полусуточной) гармоник суточного хода атмосферного давления, но вариации атмосферного давления на Марсе по отношению к среднесуточному значению в 5 раз больше, чем на Земле. Полусуточная волна в ходе давления обусловлена (как и в условиях земной пустыни) полусуточным солнечным приливом. Значительно более сложна природа суточной волны, определяемая взаимодействием нескольких факторов.

Для суточного хода скорости ветра (рис. 17) типично среднее значение 2,4 м/с при преобладании южного ветра и суточное вращение вектора скорости ветра против часовой стрелки (амплитуда суточного хода скорости ветра составляет около 5 м/с). Как уже отмечалось, преобладание южного ветра обусловлено влиянием крупномасштабной топографии.

В согласии с данными метеорологических измерений на СА «Викинг-1» аналогичные данные САВ-2 выявляют высокую степень повторяемости суточного хода температуры, ветра и атмосферного давления в период начала лета [45]. Средние максимальное и минимальное значения температуры равны 241 К и 191 К соответственно. Максимум температуры наблюдается примерно через 3 ч после полудня, а минимум — вблизи момента восхода Солнца.

^{Рис. 17. Годограф вектора горизонтальной скорости ветра по данным СА «Викинга-1» за 20 марсианских суток. Цифрами у годографа обозначены часы суток, отсчитываемые от полуночи, u, v} — западная и южная компоненты ветра соответственно.

Средняя скорость ветра, направленного с юго-востока на северо-запад, равна 0,7 м/с при амплитуде суточного хода, составляющей 3 м/с. Суточный ход вектора скорости ветра характеризуется его вращением по часовой стрелке (в противоположность данным САВ-1 о вращении против часовой стрелки). Суточные вариации порывистости ветра в точках посадки САВ-1 и САВ-2 сходны. Порывистость наблюдается вскоре после восхода Солнца, усиливается по мере того, как приповерхностный слой становится конвективно неустойчивым, и сохраняется до послеполуденного времени. Максимальная скорость ветра во время порывов достигала 17 м/с.

Давление обнаруживает суточную и полусуточную периодичности, но их амплитуда значительно меньше, чем в случае САВ-1. На 37-м соле стали появляться заметные отклонения от высокой повторяемости суточного хода ветра. Как и в случае САВ-1, имеет место монотонный спад давления, обусловленный уменьшением содержания СО₂ в атмосфере под влиянием его конденсации в районе южной полярной шапки.

Спускаемый аппарат АМС «Викинг-2» доставил на поверхность Марса трехосный короткопериодический сейсмометр, который начал функционировать в 00 ч 53 м 01 с среднего Гринвичского времени 4 сентября 1976 г., вскоре после полудня по местному времени [14]. Первой задачей интерпретации данных сейсмометрических измерений является выявление микросейсмических шумов и их природы. Если на Земле главными источниками фоновых шумов являются океаны и атмосфера, то в условиях Марса шумы содержат важную микрометеорологическую информацию, будучи обусловлены порывами ветра.

Наблюдения обнаружили высокую корреляцию между уровнем микросейсмических шумов и скоростью ветра, полученной по данным метеорологических измерений. Наиболее спокойным временем суток оказался интервал с 18 ч (2 ч до захода Солнца) до 04 ч (вскоре после восхода Солнца), в течение которого скорость ветра снижается до значений меньше 1–2 м/с. Вариации сейсмического сигнала отражают рост интенсивности порывов ветра в послеполуденное время. Вспышки шумов продолжительностью 1–3 мин происходят в это время с интервалами 10–50 мин. Хотя за первые 60 дней наблюдений не было обнаружено марсотрясений, было бы преждевременно делать определенные выводы о сейсмичности на Марсе, поскольку существующие там условия допускают проявление сейсмичности.