Kakva je klima na Marsu?
Klima je, kao i na Zemlji, sezonska. Kut nagiba Marsa prema ravnini
Perihel Mars prolazi tijekom zime usjevernoj hemisferi i ljeto na južnoj, afel - tijekom vrhunca zime na južnoj hemisferi i, sukladno tome, ljeta na sjevernoj. Zbog toga se klima sjeverne i južne hemisfere razlikuje.
Sjevernu polutku karakterizira mekšazima i svježe ljeto; na južnoj hemisferi zime su hladnije, a ljeta vruća. U hladnoj sezoni može se stvoriti lagani mraz na površini čak i izvan polarnih kapa. Letjelica Phoenix zabilježila je snježne padavine, ali pahulje su isparile prije nego što su dospjele na površinu.
Prema NASA-i (2004.), prosječna temperaturaje ~ 210 K (-63 ° C). Prema Vikinškom lenderu, raspon dnevnih temperatura je od 184 K do 242 K (-89 do -31 ° C) (Viking-1), a brzina vjetra 2-7 m / s (ljeti), 5 -10 m / s (jesen), 17-30 m / s (oluja prašine)
Šok depresija Helada je najdublje mjesto na Marsu, gdje se može zabilježiti najviši atmosferski tlak
Prema sondi za slijetanje Mars-6, prosjektemperatura troposfere Marsa iznosi 228 K, u troposferi se temperatura smanjuje u prosjeku za 2,5 stupnja po kilometru, a stratosfera smještena iznad tropopauze (30 km) ima gotovo konstantnu temperaturu od 144 K.
Istraživači iz Centra Carl Sagan u2007.-2008. došli su do zaključka da se na Marsu posljednjih desetljeća odvija proces zagrijavanja. NASA-ini stručnjaci potvrdili su ovu hipotezu na temelju analize promjena u albedu različitih dijelova planeta. Drugi stručnjaci smatraju da je prerano donositi takve zaključke.
U svibnju 2016. istraživači s jugozapadaIstraživački institut u Boulderu u Koloradu objavio je članak u Scienceu koji je predstavio nove dokaze kontinuiranog zagrijavanja klime (na temelju analize podataka iz Mars Reconnaissance Orbiter). Prema njihovom mišljenju, taj je postupak dug i traje možda već 370 tisuća godina.
Postoje prijedlozi da je u prošlosti atmosferamogla biti gušća, a klima topla i vlažna, a tekuća voda postojala je na površini Marsa i padala je kiša. Dokaz ove hipoteze je analiza meteorita ALH 84001, koja je pokazala da je prije oko 4 milijarde godina temperatura Marsa bila 18 ± 4 ° C.
Glavna značajka opće cirkulacije atmosfereMars su fazni prijelazi ugljičnog dioksida u polarnim kapama, što dovodi do značajnih meridionalnih tokova. Numeričko modeliranje opće cirkulacije Marsove atmosfere ukazuje na značajne godišnje promjene tlaka s dva minimuma neposredno prije ravnodnevnica, što također potvrđuju opažanja iz programa Viking.
Analiza podataka o tlaku otkrila je godišnje ipolugodišnji ciklusi. Zanimljivo je da se, kao i na Zemlji, maksimum polugodišnjih kolebanja zonske brzine vjetra poklapa s ekvinocijima. Numeričko modeliranje također otkriva značajan ciklus indeksa s periodom od 4-6 dana tijekom solsticija. Viking je otkrio sličnost s indeksnim ciklusom na Marsu sa sličnim fluktuacijama u atmosferama drugih planeta.
Odakle voda i led na Marsu?
Mars je u mnogim aspektima vrlo sličan Zemlji, što je natjeralo znanstvenike 19. i ranog 20. stoljeća da priznaju da na njemu ima života i tekuće vode.
Kako količina podataka prikupljenih o planetu raste,različitim metodama, primjerice spektroskopskim mjerenjima, postalo je jasno da je količina vode u atmosferi Marsa zanemariva, ali je ipak ima.
Prije svega, privukla je pozornost istraživačapolarnih kapa Marsa, budući da se pretpostavljalo da bi se mogle sastojati od vodenog leda po analogiji s Antarktikom ili Grenlandom na Zemlji, ali se također pretpostavljalo da se radi o čvrstom ugljičnom dioksidu.
Potonje je potkrijepljeno rezultatima jednog odprvi numerički eksperimenti 1966. godine na računalu IBM 7074 za simulaciju dnevnih i godišnjih promjena temperature na površini Marsa ovisno o geografskoj širini i odgovarajućoj dinamici polarnih kapa za slučajeve kada se one sastoje od H2O i CO2. Autori ovog rada došli su do zaključka da je godišnja varijacija veličine polarnih kapa koju su dobili u drugom slučaju mnogo bliža promatranoj.
Lambert Jednako područje Azimutreljef površine Marsa od Sjevernog pola do ekvatora, snimljen visinomjerom MOLA [en]. Granica Sjeverne nizine jako podsjeća na obalu oceana koja je možda pokrivala ovo područje u davna vremena.
Rezerve vode na Marsu
- Led
Trenutno otvoren i pouzdanutvrđene količine vode na Marsu koncentrirane su uglavnom u takozvanoj kriosferi - pripovršinskom sloju permafrosta debelom desetke i stotine metara.
Većina ovog leda je ispodpovršina planeta, budući da u sadašnjim klimatskim uvjetima ne može postojati stabilno i, jednom kada se nađe na površini, brzo isparava; Samo u subpolarnim područjima temperatura je dovoljno niska za stabilno postojanje leda tijekom cijele godine - to su polarne kape.
Ukupan volumen leda na površini i upovršinski sloj procjenjuje se na 5 milijuna km³ (a u dubljim slojevima mogu se koncentrirati vjerojatno znatno veće rezerve slanih slanih voda podmorja. Njihov volumen procjenjuje se na 54-77 milijuna km³). U rastopljenom stanju pokrivao bi površinu Marsa slojem vode debljine 35 m.
- Tekućina
Dana 25. srpnja 2018. objavljeno je izvješće o otkriću,na temelju istraživanja radara MARSIS. Rad je pokazao prisutnost subglacijalnog jezera na Marsu, smještenog na dubini od 1,5 km ispod leda Južne polarne kape, široke oko 20 km. Ovo je postalo prvo poznato trajno vodeno tijelo na Marsu.
Sondiranje područja širokog oko 200 kilometarakorištenjem MARSIS-a pokazalo je da je površina južnog pola Marsa prekrivena s nekoliko slojeva leda i prašine i dubine od oko 1,5 kilometara. Posebno snažan porast refleksije signala zabilježen je ispod slojevitih sedimenata unutar zone od 20 kilometara na dubini od oko 1,5 kilometara.
Nakon analize svojstava reflektiranog signala iNakon proučavanja sastava slojevitih sedimenata, kao i očekivanog temperaturnog profila ispod površine ovog područja, znanstvenici su zaključili da je radar otkrio džep tekuće vode ispod površine.
Uređaj nije mogao odrediti koliko dubokomože postojati jezero, ali njegova dubina mora biti barem nekoliko desetaka centimetara (sloj vode mora biti takav da ga MARSIS može vidjeti).
Kako se klima mijenja na Marsu?
Izgled Marsa uvelike varira ovisno o tomeiz sezone. Prije svega, promjene na polarnim kapama su upečatljive. Oni rastu i smanjuju se, stvarajući sezonske pojave u atmosferi i na površini Marsa. Polarne kape pri svom maksimalnom širenju mogu doseći geografske širine od 50 °. Promjer trajnog dijela sjeverne polarne kape iznosi 1000 km. Kako se polarna kapa u proljeće povlači u jednoj od hemisfera, detalji površine planeta počinju potamnjeti.
Sjeverna i južna polarna kapa sastoje se od dvijekomponente: sezonski - ugljikov dioksid i sekularni - vodeni led. Prema podacima sa satelita Mars Express, debljina kapa može biti od 1 m do 3,7 km. Sonda Mars Odyssey otkrila je aktivne gejzire na južnoj polarnoj kapi Marsa. Prema NASA-inim stručnjacima, mlazovi ugljičnog dioksida s proljetnim zagrijavanjem pršte uvis u velike visine, noseći sa sobom prašinu i pijesak.
Podaci s Mars Reconnaissance Orbiteraomogućio je otkrivanje značajnog sloja leda ispod stjenovitih točila u podnožju planina. Ledenjak, debeo stotine metara, prostire se na površini od tisuća četvornih kilometara, a njegovo daljnje proučavanje može dati podatke o povijesti klime Marsa.
U 2018., radar MARSIS instaliran na sondi Mars Express pokazao je prisutnost subglacijalnog jezera na Marsu, smještenog na dubini od 1,5 km ispod leda Južne polarne kape (naPlanum australe), širok oko 20 km.
Kako su se na planetu dogodila ledena doba?
O tome su nakon proučavanja saznali i znanstvenicislike polarnih kapa. Fotografije govore da je prije oko 375 tisuća godina na crvenom planetu završilo ledeno doba iz kojeg se planet danas postupno izvlači.
Klima na Marsu se mijenja mnogo više nego naZemlja, budući da se njezina os rotacije «ljulja» osjetno više nego na našem planetu. Stoga je Mars u prošlosti mogao izgledati potpuno drugačije od onoga kako ga vidimo danas.
Isaac Smith, istraživač na Southeast Research Institute u Boulderu (SAD).
Analizom podataka prikupljenih alatima za sondiranjeMRO, proučavajući naslage vodenog leda na sjevernom polu crvenog planeta, Smith i kolege otkrili su da je Mars u relativno nedavnoj prošlosti imao ledeno doba, nakon čega se postupno zagrijavao.
Tijekom novog rada, planetarni znanstvenici pod vodstvomJoseph Levy, izvanredni profesor na Sveučilištu Colgate (SAD), unio je malo jasnoće u ovo pitanje. Na slikama Mars Reconnaissance Orbiter-a (MRO) otkrili su prve nedvosmislene tragove činjenice da je nakon nestanka većine atmosfere površina planeta doživjela nekoliko razdoblja glacijacije.
Znanstvenike su zanimali oblici reljefa koji bi moglinastaju na površini Marsa zbog kretanja ledenih masa. Jedna od najuočljivijih struktura ove vrste su takozvane režnjaste rubove sedimenta. To je ono što planetarni znanstvenici nazivaju nakupinama kaldrme i drugih fragmenata stijena na nižim padinama planina i brda, koji su tamo vjerojatno dospjeli kao rezultat kretanja ledenjaka.
Kada je bilo zadnje ledeno doba na Marsu?
Nakon analize stotina radarskih slika od MRO ifotografije snimljene sondama iz serije Viking prije više od 35 godina, autori članka došli su do zaključka da je Mars bio u ledenom dobu relativno nedavno, prije otprilike 370-375 tisuća godina.
Tijekom povlačenja ledenjaka na polovima Marsa,prema izračunima planetarnih znanstvenika, nakupilo se preko 87 tisuća kubnih kilometara vodenog leda, to bi bilo dovoljno da cijelu površinu crvenog planeta pokrije slojem vode debljine 60 centimetara. Takve rezerve vode iznenadile su znanstvenike koji su očekivali tri puta manje leda nego što pokazuju podaci s instrumenata MRO.
Prema autorima članka, topljenje ledanastavlja se i danas. O tome svjedoče nedavno otkriveni tragovi kretanja vode na površini crvenog planeta. Daljnja promatranja ledenjaka, nada se planetarni znanstvenik, pomoći će da se shvati kako će Mars izgledati u bliskoj budućnosti i kako će te promjene utjecati na njegovu potencijalnu nastanjivost.
Čitaj više:
Pobačaj i znanost: što će se dogoditi s djecom koja će roditi
Trećina onih koji su se oporavili od COVID-19 vraća se u bolnicu. Svaki osmi - umire
Nazvana biljkom koja se ne boji klimatskih promjena. Hrani milijardu ljudi