«Викинги» на Марсе

Анализ изображений позволяет выявить многочисленные явления, происходящие в атмосфере. Изображения, полученные при подходе АМС к Марсу, показали, что в южном полушарии атмосфера была достаточно ясной, тогда как в северном полушарии на всех долготах имели место слои дымки, затруднявшие наблюдения поверхности. Основной целью интерпретации изображений с точки зрения атмосферных явлений было изучение запыленности атмосферы в зоне посадки СА. Изображения края диска планеты выявляют присутствие многослойной дымки на высотах до 25 км. Единичной оптической толщине (вдоль луча зрения по направлению к горизонту) соответствует высота, равная 15 км.

Обнаружено несколько форм дискретных облаков (их следует отличать от региональной диффузной дымки): классические белые облака в области Tharsis; диффузные яркие облака, состоящие из отдельных пятен, размером порядка нескольких километров; экваториальные облака (типичные облака, состоящие из конденсата и имеющие, по-видимому, конвективную природу); протяженные волнообразные облака, которые наблюдаются в околополуденные часы в зоне экватора и состоят, по-видимому, из льда (длина волны облаков составляет около 10 км).

Волнообразные облака могут служить индикатором направления ветра и условий устойчивости атмосферы. Иногда наблюдаются яркие пятна, которые можно интерпретировать как туман или изморозь из водного льда на поверхности (скорее всего это туман). Изображения, полученные в течение первой фазы функционирования АМС «Викинг-1», не выявляют присутствия пылевых облаков. Примером могут служить облака, хорошо проявляющиеся на рис. 11, относящемся к району гигантского вулкана Olympus Moris, высота которого достигает 24 км, поперечник кальдеры (вулканического кратера) — 80 км, а основания вулкана — примерно 800 км. По-видимому, эти облака состоят из водного льда и образуются при адиабатическом выхолаживании воздуха, поднимающегося вдоль склона. Максимальная высота верхней границы облаков составляет около 19 км.

Облака наиболее развиты к западу от вулкана (левая часть фотографии). Отчетливо проявляющаяся система волнообразных облаков протянулась на расстоянии нескольких сотен километров (левый верхний угол изображения). В левом верхнем углу фотографии ясно виден край диска планеты, а также заметны расположенные в атмосфере слои дымки.

По-видимому, наблюдаемые облака состоят преимущественно из водного льда и сформировались в результате конденсации водяного пара в атмосфере при выхолаживании воздуха, поднимающегося вдоль склонов вулкана. Как показали выполненные ранее наблюдения с Земли, облака в этом случае становятся заметными в послеполуденное время и обладают отчетливым годовым ходом: их можно наблюдать преимущественно весной и летом в северном полушарии.

С орбитального аппарата (ОА) «Викинг» впервые получены данные, позволяющие построить цветные изображения и определить колориметрические характеристики различных участков поверхности планеты [102]. Телевизионные камеры ОА снабжены набором светофильтров для видимой области спектра 0,35–0,65 мкм. Применяя фиолетовый (0,45±0,02 мкм), зеленый (0,53±0,04 мкм) и красный (0,59±0,03 мкм) фильтры, удалось построить три цветных изображения. Анализ этих изображений, а также многоканальных изображений для нескольких спектральных интервалов показал большую информативность таких данных с точки зрения различения разнообразных природных образований (мелкозернистые и скалистые грунты и др.) и выявления их связей с локальной ареоморфологией и процессами трансформации поверхности.

Красно-фиолетовое отношение оказалось очень чувствительным индикатором атмосферной дымки и облаков, особенно вблизи терминатора. Зелено-красное отношение характеризует главным образом изменчивость материала поверхности планеты. Сопоставление двух колориметрических отношений открывает возможность различения эффектов атмосферы и поверхности.

Колориметрические данные подтверждают выводы наземных наблюдений, согласно которым яркие участки поверхности Марса являются более красными, чем темные участки. Последние могут быть разделены по меньшей мере на два класса, один из которых характеризуется примерно на 10% большей яркостью в фиолетовом участке спектра. Более голубые темные участки поверхности связаны с темными «струями», исходящими из бывших кратеров. Более красные темные участки располагаются в зоне экваториальных равнин.

3. Анализ изображений поверхности со спускаемого аппарата АМС «Викинг»