A Marsnak több jégkorszaka volt. Mi történik a bolygó éghajlatával?

Mi az éghajlat a Marson?

Az éghajlat, akárcsak a Földön, szezonális. A Mars dőlésszöge a síkhoz képest

pályája majdnem egyenlő a Földével, és van25,1919°; Ennek megfelelően a Marson, akárcsak a Földön, évszakok váltakoznak. A marsi klímára jellemző az is, hogy a Mars pályájának excentricitása sokkal nagyobb, mint a Földé, és az éghajlatot a Nap távolsága is befolyásolja.

A Mars perihélium a tél mélyén halad elaz északi féltekén és a nyár déli részén, az aphelion - a déli féltekén a tél magasságában, és ennek megfelelően a nyár az északi féltekén. Ennek eredményeként az északi és a déli félteke éghajlata eltérő.

Az északi féltekét lágyabb jellemzitél és hűvös nyár; a déli féltekén a tél hidegebb, a nyár melegebb. A hideg évszakban még a sarki sapkákon kívül is könnyű fagy keletkezhet a felszínen. A Phoenix űrhajó havazást regisztrált, de a hópelyhek elpárologtak, mielőtt a felszínre értek.

A NASA (2004) szerint az átlagos hőmérséklet~ 210 K (-63 ° C). A Viking lander szerint a napi hőmérsékleti tartomány 184 K és 242 K (-89 és -31 ° C) között van (Viking-1), a szél sebessége 2-7 m / s (nyáron), 5 -10 m / s (ősz), 17-30 m / s (porvihar)

A sokk depressziója A Hellas a Mars legmélyebb helye, ahol a legmagasabb légköri nyomást lehet rögzíteni

A Mars-6 leszálló szonda szerint az átlagA Mars troposzférájának hőmérséklete 228 K, a troposzférában a hőmérséklet kilométerenként átlagosan 2,5 fokkal csökken, a tropopauza felett (30 km) elhelyezkedő sztratoszféra hőmérséklete szinte állandó, 144 K.

A Carl Sagan Központ kutatói2007-2008-ban arra a következtetésre jutottak, hogy az elmúlt évtizedekben felmelegedési folyamat zajlik a Marson. A NASA szakemberei a bolygó különböző részeinek albedójában bekövetkezett változások elemzése alapján megerősítették ezt a hipotézist. Más szakértők úgy vélik, hogy még túl korai ilyen következtetéseket levonni.

2016 májusában dél-nyugati kutatókA coloradói Boulder Kutatóintézet egy cikket publikált a Science-ben, amely új bizonyítékokat mutatott be a folyamatos éghajlati felmelegedésről (a Mars Reconnaissance Orbiter adatainak elemzése alapján). Véleményük szerint ez a folyamat hosszú és valószínűleg 370 ezer éve tart.

Vannak javaslatok, amelyek a múltban a légkörtsűrűbb lehet, az éghajlat meleg és párás, és folyékony víz létezik a Mars felszínén, és esett az eső. Ennek a hipotézisnek a bizonyítéka az ALH 84001 meteorit elemzése, amely azt mutatta, hogy körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt a Mars hőmérséklete 18 ± 4 ° C volt.

A légkör általános keringésének fő jellemzőjeA Mars a széndioxid fázisátmenete a sarki sapkákban, ami jelentős meridiális fluxushoz vezet. A Mars-légkör általános keringésének numerikus modellezése két éves minimum jelentős éves nyomásváltozást jelez röviddel a napéjegyenlőségek előtt, amit a Viking program megfigyelései is megerősítenek.

A nyomásadatok elemzése során kiderült, éves ésféléves ciklusok. Érdekes, hogy akárcsak a Földön, a zónás szélsebesség féléves ingadozásának maximuma egybeesik a napéjegyenlőségekkel. A numerikus modellezés az index jelentős ciklusát is feltárja, 4-6 napos periódussal a napfordulók idején. A Viking hasonlóságot fedezett fel a Marson az indexciklussal, más bolygók légkörének hasonló ingadozásaival.

Honnan származik víz és jég a Marson?

A Mars sok tekintetben nagyon hasonlít a Földre, ami miatt a 19. század és a 20. század elejének tudósai kénytelenek voltak beismerni, hogy van rajta élet és folyékony víz.

Ahogy a bolygóról gyűjtött adatok mennyisége nő,különféle módszerekkel, például spektroszkópiai mérésekkel világossá vált, hogy a Mars légkörében elenyésző a víz mennyisége, de még mindig jelen van.

Mindenekelőtt a kutatók figyelmét hívták felA Mars sarki sapkái, mivel azt feltételezték, hogy vízjégből állhatnak az Antarktiszon vagy Grönlandon a Földön, de azt is feltételezték, hogy szilárd szén-dioxid.

Ez utóbbit az egyik eredménye támasztotta aláAz első numerikus kísérletek 1966-ban egy IBM 7074 számítógépen a napi és éves hőmérséklet-változások szimulálására a Mars felszínén a szélességtől és a sarki sapkák megfelelő dinamikájától függően olyan esetekben, amikor azok H2O-ból és CO2-ből állnak. A munka szerzői arra a következtetésre jutottak, hogy a második esetben kapott sarksapkák méretének éves változása sokkal közelebb áll a megfigyelthez.

Lambert egyenlő területe Azimutha Mars felszínének domborműve az Északi-sarktól az Egyenlítőig, amelyet a MOLA magasságmérő rögzített Az Észak-Alföld határa erősen hasonlít az óceán partjaira, amely valószínűleg az ókorban lefedte ezt a területet.

Víztartalékok a Marson

  • Jég

Jelenleg nyitott és megbízhatóa Marson kialakult vízmennyiség főként az úgynevezett krioszférában koncentrálódik - egy több tíz és több száz méter vastag, felszínhez közeli örökfagyrétegben.

A jég nagy része alatta vana bolygó felszíne, mivel a jelenlegi éghajlati viszonyok között nem tud stabilan létezni, és a felszínre kerülve gyorsan elpárolog; Csak a szubpoláris régiókban a hőmérséklet elég alacsony ahhoz, hogy a jég egész évben stabilan fennmaradjon - ezek a sarki sapkák.

A jég teljes térfogata a felszínen és bennea felszínközeli réteget becslések szerint 5 millió km³-re becsülik (mélyebb rétegekben pedig valószínűleg sokkal nagyobb mennyiségű subderma-fagyos sós vizet lehet koncentrálni. Térfogatukat 54-77 millió km³-re becsülik). Olvadt állapotban 35 m vastag vízréteggel borítaná a Mars felszínét.

  • Folyékony

2018. július 25-én jelentést tettek közzé a felfedezésről,MARSIS radarkutatás alapján. A munka egy szubglaciális tó jelenlétét mutatta ki a Marson, amely 1,5 km mélységben található a Déli-sarki sapka mintegy 20 km széles jege alatt. Ez lett az első ismert állandó víztömeg a Marson.

Körülbelül 200 kilométer széles terület szondázásaA MARSIS segítségével kimutatták, hogy a Mars déli sarkának felszínét több réteg jég és por borítja, és a mélysége körülbelül 1,5 kilométer. Különösen erős jelvisszaverődés-növekedést észleltek réteges üledékek alatt egy 20 kilométeres zónában, körülbelül 1,5 kilométeres mélységben.

A visszavert jel tulajdonságainak elemzése után ésA réteges üledékek összetételének, valamint a terület felszíne alatti várható hőmérsékleti profiljának tanulmányozása után a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a radar egy folyékony víz zsebet észlelt a felszín alatt.

A készülék nem tudta meghatározni, milyen mélyenlehet, hogy van egy tó, de a mélysége legalább néhány tíz centiméter legyen (a vízrétegnek olyannak kell lennie, hogy a MARSIS láthassa). 

Hogyan változik az éghajlat a Marson?

A Mars megjelenése nagymértékben változik attól függőena szezontól. Először is, a sarksapkák változásai szembetűnőek. Növekszik és zsugorodik, szezonális jelenségeket hozva létre a Mars légkörében és felszínén. A sarki sapkák maximális tágulásuk esetén elérhetik az 50 ° szélességet. Az északi sarki sapka állandó részének átmérője 1000 km. Amint a sarki sapka tavasszal az egyik féltekén visszahúzódik, a bolygó felszínének részletei sötétedni kezdenek.

Az északi és déli sarki sapka kettőből állkomponensek: szezonális - szén-dioxid és világi - vízjég. A Mars Express műhold adatai szerint a sapkák vastagsága 1 m-től 3,7 km-ig terjedhet. A Mars Odyssey szonda aktív gejzíreket fedezett fel a Mars déli sarki sapkáján. A NASA szakértői szerint a tavaszi felmelegedést okozó szén-dioxid-sugarak nagy magasságba törtek felfelé, és magukkal vitték a port és a homokot. 

A Mars Reconnaissance Orbiter adataijelentős jégréteg felfedezését tette lehetővé a hegyek lábánál lévő sziklás patakok alatt. A több száz méter vastag gleccser több ezer négyzetkilométeres területen terül el, további vizsgálata a marsi éghajlat történetéről adhat információkat. 

2018-ban a Mars Express szondára telepített MARSIS radar egy szubglaciális tó jelenlétét mutatta ki a Marson, amely 1,5 km mélységben található a Déli-sarki sapka jege alatt.Planum australe), körülbelül 20 km széles. 

Hogyan történtek a jégkorszakok a bolygón?

A tudósok is tanulmányozás után értesültek errőlképek a sarki sapkákról. A fotók azt mutatják, hogy körülbelül 375 ezer évvel ezelőtt ért véget a jégkorszak a vörös bolygón, amelyből a bolygó ma fokozatosan emelkedik ki. 

A Marson az éghajlat sokkal jobban változik, mint a MarsonA Föld, mivel forgástengelye «leng» észrevehetően több, mint a mi bolygónkon. Ezért a múltban a Mars teljesen másképp nézhetett ki, mint ahogy ma látjuk. 

Isaac Smith, a boulderi Southeast Research Institute (USA) kutatója.

Анализируя данные, собранные инструментами зонда Az MRO a vörös bolygó északi sarkán lévő vízjég-lerakódások tanulmányozása során Smith és munkatársai megállapították, hogy a Mars viszonylag közelmúltban jégkorszakot élt meg, amely után fokozatosan felmelegedett.

Az új munka során bolygótudósok vezetésévelJoseph Levy, a Colgate Egyetem (USA) egyetemi docense hozott egy kis világosságot ebben a kérdésben. A Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) képein az első egyértelmű nyomokat vonták le arról, hogy a légkör nagy részének eltűnése után a bolygó felszíne többféle eljegesedési időszakot élt át.

A tudósokat olyan felszínformák érdekelték, amelyek képesekjégtömegek mozgása következtében alakulnak ki a Mars felszínén. Az egyik legszembetűnőbb ilyen struktúra az úgynevezett lebenyes üledékszegély. Így nevezik a bolygókutatók a hegyek és dombok alsó lejtőin felhalmozódott macskaköveket és egyéb szikladarabokat, amelyek feltehetően a gleccserek mozgása következtében kerültek oda.

Mikor volt az utolsó jégkorszak a Marson?

Miután több száz radarképet elemeztünk az MRO ésa Viking sorozat szondáival több mint 35 éve készített fényképeket, a cikk szerzői arra a következtetésre jutottak, hogy a Mars viszonylag nemrégiben, mintegy 370-375 ezer évvel ezelőtt volt jégkorszakban. 

A gleccserek visszavonulásakor a Mars pólusainálbolygótudósok számításai szerint több mint 87 ezer köbkilométer vizes jég halmozódott fel, ez elegendő lenne ahhoz, hogy a vörös bolygó teljes felületét 60 centiméter vastag vízréteg borítsa. Az ilyen víztartalékok meglepetést jelentettek a tudósok számára, akik háromszor kevesebb jeget fognak látni, mint azt az MRO műszer adatai mutatják.

A cikk szerzői szerint az olvadó jégma is folytatódik. Ezt bizonyítják a közelmúltban felfedezett vízmozgás nyomai a vörös bolygó felszínén. A bolygótudós reményei szerint a gleccserek további megfigyelései segítenek megérteni, hogyan fog kinézni a Mars a közeljövőben, és ezek a változások hogyan befolyásolják potenciális lakhatóságát. 

Olvass tovább:

Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak

A COVID-19-ből felépültek egyharmada visszatér a kórházba. Minden nyolcadik - meghal

Olyan növénynek nevezték el, amely nem fél a klímaváltozástól. Milliárd embert táplál