Mikä on Marsin ilmasto?
Ilmasto, kuten maan päällä, on vuodenaikojen mukainen. Marsin kaltevuuskulma tasoon nähden
Perihelion Mars kulkee talven syvyydessäpohjoinen pallonpuolisko ja kesä etelässä, aphelion - talven korkeuden aikana eteläisellä pallonpuoliskolla ja vastaavasti kesän pohjoisella. Tämän seurauksena pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon ilmasto vaihtelee.
Pohjoiselle pallonpuoliskolle on ominaista pehmeämpitalvi ja viileä kesä; eteläisellä pallonpuoliskolla talvet ovat kylmempiä ja kesät kuumempia. Kylmänä vuodenaikana, jopa napa-aukkojen ulkopuolella, pinnalle voi muodostua kevyt pakkas. Phoenix-avaruusalus kirjasi lumisateen, mutta lumihiutaleet haihtuivat ennen kuin ne saavuttivat pinnan.
NASA: n (2004) mukaan keskilämpötilaon ~ 210 K (-63 ° C). Viikinkilaskurin mukaan päivittäinen lämpötila-alue on 184 K - 242 K (-89 - -31 ° C) (Viking-1), ja tuulen nopeus on 2-7 m / s (kesä), 5-10 m / s (syksy), 17-30 m / s (pölymyrsky)
Iskun masennus Hellas on Marsin syvin paikka, jossa korkein ilmanpaine voidaan tallentaa
Mars-6-laskuanturin mukaan keskiarvoMarsin troposfäärin lämpötila on 228 K, troposfäärissä lämpötila laskee keskimäärin 2,5 astetta kilometriä kohden, ja tropopaussin (30 km) yläpuolella olevan stratosfäärin lämpötila on lähes vakio 144 K.
Carl Sagan -keskuksen tutkijatVuosina 2007-2008 he tulivat siihen tulokseen, että Marsissa on viime vuosikymmeninä ollut käynnissä lämpenemisprosessi. NASA:n asiantuntijat vahvistivat tämän hypoteesin planeetan eri osien albedon muutosten analyysin perusteella. Muut asiantuntijat uskovat, että on liian aikaista tehdä tällaisia johtopäätöksiä.
Toukokuussa 2016 tutkijat lounaastaColoradon Boulderin tutkimuslaitos julkaisi Science-artikkelin, joka esitteli uusia todisteita jatkuvasta ilmaston lämpenemisestä (perustuen Mars Reconnaissance Orbiter -tietojen analyysiin). Heidän mielestään tämä prosessi on pitkä ja on jatkunut ehkä 370 tuhatta vuotta.
On ehdotuksia, että aiemmin ilmapiirivoi olla tiheämpi, ja ilmasto lämmin ja kostea, ja Marsin pinnalla oli nestemäistä vettä ja satoi. Todiste tästä hypoteesista on meteoriitin ALH 84001 analyysi, joka osoitti, että Marsin lämpötila oli noin 4 miljardia vuotta sitten 18 ± 4 ° C.
Ilmakehän yleisen liikkeen pääpiirreMars ovat hiilidioksidin vaihesiirtymiä napakorkkeissa, mikä johtaa merkittäviin pituuspiireihin. Marsin ilmakehän yleisen verenkierron numeerinen mallinnus osoittaa merkittävän vuotuisen paineen vaihtelun kahdella minimillä vähän ennen päiväntasauksia, mikä vahvistetaan myös Viking-ohjelman havainnoilla.
Painetietojen analyysi paljasti vuosittain japuolivuotisjaksot. On mielenkiintoista, että maapallon tapaan tuulen vyöhykkeen nopeuden puolivuosittaisten vaihteluiden maksimi osuu samaan aikaan päiväntasausten kanssa. Numeerinen mallinnus paljastaa myös merkittävän indeksin syklin 4-6 päivän ajanjaksolla päivänseisausten aikana. Viking havaitsi samankaltaisuuden Marsin indeksisyklin kanssa samankaltaisilla vaihteluilla muiden planeettojen ilmakehissä.
Mistä vesi ja jää tulevat Marsista?
Mars on monessa suhteessa hyvin samanlainen kuin Maa, mikä pakotti 1800- ja 1900-luvun alun tiedemiehet myöntämään, että siinä on elämää ja nestemäistä vettä.
Kun planeettasta kerättävän tiedon määrä kasvaa,erilaisilla menetelmillä, esimerkiksi spektroskooppisilla mittauksilla, kävi selväksi, että veden määrä Marsin ilmakehässä on mitätön, mutta silti sitä on.
Ensinnäkin tutkijoiden huomio kiinnitettiinMarsin napakorkit, koska niiden oletettiin koostuvan vesijäästä analogisesti Antarktiksen tai Grönlannin kanssa maan päällä, mutta oletettiin myös, että se oli kiinteää hiilidioksidia.
Jälkimmäistä tukivat yhden tuloksetensimmäiset numeeriset kokeet vuonna 1966 IBM 7074 -tietokoneella simuloimaan päivittäisiä ja vuosittaisia lämpötilamuutoksia Marsin pinnalla leveysasteista riippuen ja napakansien vastaavaa dynamiikkaa tapauksissa, joissa ne koostuvat H2O:sta ja CO2:sta. Tämän työn kirjoittajat tulivat siihen tulokseen, että toisessa tapauksessa heidän saamiensa napakorkkien koon vuosivaihtelu on paljon lähempänä havaittua.
Lambertin yhtäläisen alueen atsimuuttiMarsin pinnan helpotus pohjoisnavalta päiväntasaajaan, kuvannut MOLA-korkeusmittari [en]. Pohjoisen alangon raja muistuttaa voimakkaasti valtameren rannikkoa, joka on saattanut peittää tämän alueen muinaisina aikoina.
Marsin vesivarannot
- Jäätä
Tällä hetkellä avoin ja luotettavaMarsin vakiintuneet vesimäärät ovat keskittyneet pääasiassa niin sanottuun kryosfääriin - pintaan läheiseen ikiroutakerrokseen, jonka paksuus on kymmeniä ja satoja metrejä.
Suurin osa tästä jäästä on allaplaneetan pinta, koska nykyisissä ilmasto-olosuhteissa se ei voi olla olemassa vakaasti ja pinnalle päästyään se haihtuu nopeasti; Vain subpolaarisilla alueilla lämpötila on tarpeeksi alhainen jään vakaalle olemassaololle ympäri vuoden - nämä ovat napakorkit.
Jään kokonaismäärä pinnalla ja sisäänpinnan lähellä olevan kerroksen arvioidaan olevan 5 miljoonaa km³ (ja syvempiin kerroksiin voidaan keskittyä todennäköisesti paljon suurempia subframa-pakkasuolavesivarastoja. Niiden määrän arvioidaan olevan 54-77 miljoonaa km³). Sulassa tilassa se peittäisi Marsin pinnan 35 m paksulla vesikerroksella.
- Nestemäinen
25. heinäkuuta 2018 julkaistiin raportti löydöstä,perustuu MARSIS-tutkatutkimukseen. Työ osoitti jäätikön alaisen järven olemassaolon Marsissa, joka sijaitsee 1,5 km:n syvyydessä Etelänapakapteen jään alla, noin 20 km leveä. Tästä tuli ensimmäinen tunnettu pysyvä vesistö Marsissa.
Tutkitaan noin 200 kilometriä leveää aluettaMARSIS-tutkimus osoitti, että Marsin etelänavan pinta on peitetty useilla jää- ja pölykerroksilla ja sen syvyys on noin 1,5 kilometriä. Erityisen voimakasta signaalin heijastuksen kasvua havaittiin kerrostetun sedimentin alla 20 kilometrin vyöhykkeellä noin 1,5 kilometrin syvyydessä.
Analysoituaan heijastuneen signaalin ominaisuudet jaTutkittuaan kerrostettujen sedimenttien koostumusta sekä odotettua lämpötilaprofiilia tämän alueen pinnan alla, tutkijat päättelivät, että tutka oli havainnut nestemäisen veden taskun pinnan alla.
Laite ei pystynyt määrittämään, kuinka syväsiellä voi olla järvi, mutta sen syvyyden on oltava vähintään useita kymmeniä senttejä (vesikerroksen on oltava sellainen, että MARSIS näkee sen).
Kuinka ilmasto muuttuu Marsilla?
Marsin ulkonäkö vaihtelee suuresti riippuenkaudesta. Ensinnäkin napakorkkien muutokset ovat silmiinpistäviä. Ne kasvavat ja kutistuvat luoden kausiluonteisia ilmiöitä Marsin ilmakehässä ja pinnalla. Polaarikorkit suurimmillaan voivat saavuttaa 50 ° leveysasteen. Pohjoisen napapiirin pysyvän osan halkaisija on 1000 km. Kun napakorkki vetäytyy jommallakummalla pallonpuoliskolla keväällä, planeetan pinnan yksityiskohdat alkavat tummua.
Pohjois- ja etelänapahatut koostuvat kahdestakomponentit: kausiluonteinen - hiilidioksidi ja maallinen - vesijää. Mars Express -satelliitin tietojen mukaan korkkien paksuus voi vaihdella 1 metristä 3,7 kilometriin. Mars Odyssey -luotain löysi aktiivisia geysireitä Marsin etelänapalta. NASAn asiantuntijoiden mukaan keväällä lämmittävät hiilidioksidisuihkut purskahtivat ylös suuriin korkeuksiin ja veivät mukanaan pölyä ja hiekkaa.
Tiedot Mars Reconnaissance Orbiteristamahdollisti merkittävän jääkerroksen löytämisen vuorten juurella olevien kivisten tasojen alta. Satoja metrejä paksun jäätikön pinta-ala on tuhansia neliökilometrejä, ja sen jatkotutkimuksella voi saada tietoa Marsin ilmaston historiasta.
Vuonna 2018 Mars Express -luotaimeen asennettu MARSIS-tutka osoitti, että Marsissa on jäätikön alainen järvi, joka sijaitsee 1,5 km:n syvyydessä Etelänapapiirin jään alla (onPlanum australe), noin 20 km leveä.
Kuinka jääkaudet tapahtuivat planeetalla?
Myös tutkijat oppivat tästä opiskelun jälkeenkuvia napalakeista. Valokuvat osoittavat, että noin 375 tuhatta vuotta sitten jääkausi päättyi punaisella planeetalla, josta planeetta on vähitellen nousemassa tänään.
Marsin ilmasto muuttuu paljon enemmän kuin sielläMaa, koska sen pyörimisakseli «heiluu» huomattavasti enemmän kuin planeetallamme. Siksi Mars saattoi näyttää aiemmin täysin erilaiselta kuin nykypäivänä.
Isaac Smith, tutkija Southeast Research Institutessa Boulderissa (USA).
Analysoimalla koetintyökalujen keräämät tiedotMRO tutkittuaan vesijään kerrostumia punaisen planeetan pohjoisnavalla, Smith ja kollegat havaitsivat, että Marsilla oli jääkausi suhteellisen lähiaikoina, minkä jälkeen se lämpenee vähitellen.
Uuden työn aikana planeettatutkijat johtavatColgate Universityn (USA) apulaisprofessori Joseph Levy toi asiaan hieman selkeyttä. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) -kuvissa he tekivät ensimmäiset yksiselitteiset jäljet siitä, että suurimman osan ilmakehästä katoamisen jälkeen planeetan pinta koki useita jäätymisjaksoja.
Tiedemiehet olivat kiinnostuneita maamuodoista, jotka voisivatmuodostuu Marsin pinnalle jäämassojen liikkeen vuoksi. Yksi havaittavimmista tämän tyyppisistä rakenteista on ns. lobate-sedimenttimarginaalit. Tätä planeettatieteilijät kutsuvat vuorten ja kukkuloiden alemmilla rinteillä sijaitsevien mukulakivien ja muiden kallionpalasten kerääntymistä, jotka oletettavasti ovat tulleet sinne jäätiköiden liikkeen seurauksena.
Milloin oli viimeinen jääkausi Marsilla?
Analysoituaan satoja tutkakuvia MRO:sta jayli 35 vuotta sitten Viking-sarjan luotain ottamien valokuvien perusteella artikkelin kirjoittajat tulivat siihen tulokseen, että Mars oli jääkaudella suhteellisen äskettäin, noin 370-375 tuhatta vuotta sitten.
Jäätiköiden vetäytyessä Marsin napoihinplaneettatutkijoiden laskelmien mukaan vesijäätä on kertynyt yli 87 tuhatta kuutiometriä, mikä riittäisi kattamaan punaisen planeetan koko pinnan 60 senttimetrin paksuisella vesikerroksella. Tällaiset vesivarannot olivat yllätys tutkijoille, joiden odotettiin näkevän kolme kertaa vähemmän jäätä kuin MRO-instrumenttien tiedot osoittavat.
Artikkelin tekijöiden mukaan jään sulaminenjatkuu tänään. Tämän todistavat äskettäin löydetyt jäljet veden liikkumisesta punaisen planeetan pinnalla. Planeetatieteilijä toivoo, että jäätiköiden lisähavainnot auttavat ymmärtämään, miltä Mars näyttää lähitulevaisuudessa ja kuinka nämä muutokset vaikuttavat sen mahdolliseen asuttamiseen.
Lue lisää:
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Kolmasosa COVID-19: stä toipuneista palaa sairaalaan. Joka kahdeksas - kuolee
Nimetty kasvi, joka ei pelkää ilmastonmuutosta. Se ruokkii miljardia ihmistä