מה האקלים במאדים?
האקלים, כמו בכדור הארץ, הוא עונתי. זווית הנטייה של מאדים למטוס
פריהליון מאדים עובר במהלך מעמקי החורף בחצי הכדור הצפוני והקיץ בדרום, אפליון - בשיא החורף בחצי הכדור הדרומי ובהתאם לכך, הקיץ בצפוני. כתוצאה מכך, האקלים של חצי הכדור הצפוני והדרומי שונה.
חצי הכדור הצפוני מאופיין ברך יותרחורף וקיץ קריר; בחצי הכדור הדרומי, החורפים קרים יותר והקיץ חם יותר. בעונה הקרה, כפור קל יכול להיווצר על פני השטח גם מחוץ לכיפות הקוטב. בחללית פיניקס נרשמה שלג, אך פתיתי השלג התאדו לפני שהגיעו לפני השטח.
על פי נאס"א (2004), הטמפרטורה הממוצעתהוא ~ 210 K (-63 ° C). על פי הנחתת הוויקינגים, טווח הטמפרטורות היומי הוא בין 184 K ל- 242 K (-89 ל- -31 ° C) (Viking-1), ומהירות הרוח היא 2-7 m / s (קיץ), 5 -10 m / s (סתיו), 17-30 m / s (סופת אבק)
שקע ההלם הלאס הוא המקום העמוק ביותר במאדים, בו ניתן לרשום את הלחץ האטמוספרי הגבוה ביותר
על פי בדיקת הנחיתה של Mars-6, הממוצעהטמפרטורה של הטרופוספירה של מאדים היא 228 K, בטרופוספירה הטמפרטורה יורדת בממוצע של 2.5 מעלות לקילומטר, ולסטרטוספירה, הממוקמת מעל הטרופופאוזה (30 ק"מ), יש טמפרטורה כמעט קבועה של 144 ק '.
חוקרים ממרכז קארל סייגן בבשנים 2007-2008 הגיעו למסקנה שתהליך התחממות מתרחש על מאדים בעשורים האחרונים. מומחי נאס"א אישרו השערה זו בהתבסס על ניתוח של שינויים באלבדו של חלקים שונים של כדור הארץ. מומחים אחרים סבורים שמוקדם מדי להסיק מסקנות כאלה.
במאי 2016 חוקרים מדרום מערבמכון המחקר בבולדר, קולורדו פרסם מאמר ב- Science, שהציג עדויות חדשות להתחממות האקלים המתמשכת (בהתבסס על ניתוח הנתונים ממסלול סיור מאדים). לדעתם, תהליך זה ארוך ונמשך אולי כבר 370 אלף שנה.
ישנן הצעות שבעבר האווירהיכול היה להיות צפוף יותר, והאקלים היה חם ולח, ומים נוזליים היו קיימים על פני מאדים וירד גשם. הוכחת השערה זו היא ניתוח המטאוריט ALH 84001, שהראה שלפני כ -4 מיליארד שנה הטמפרטורה של מאדים הייתה 18 ± 4 מעלות צלזיוס.
המאפיין העיקרי במחזור הכללי של האווירהמאדים הם מעברים שלביים של פחמן דו חמצני בכובעי הקוטב, מה שמוביל לשטף מרידיוני משמעותי. דוגמנות מספרית של זרימת הדם הכללית של אטמוספרת מאדים מצביעה על שינויי לחץ שנתיים משמעותיים עם שתי מינימום זמן קצר לפני השוויון, מה שאושר גם על ידי תצפיות מתוכנית הוויקינג.
ניתוח נתוני לחץ גילה שנתי ומחזורים חצי שנתיים. מעניין שכמו בכדור הארץ, המקסימום של תנודות חצי שנתיות במהירות הרוח האזורית עולה בקנה אחד עם ימי השוויון. מודלים מספריים חושפים גם מחזור משמעותי של המדד עם תקופה של 4-6 ימים במהלך היפוך. ויקינג גילה דמיון למחזור האינדקס על מאדים עם תנודות דומות באטמוספרות של כוכבי לכת אחרים.
מהיכן מגיעים מים וקרח על מאדים?
מאדים דומה מאוד לכדור הארץ במובנים רבים, מה שאילץ מדענים מהמאה ה-19 ותחילת המאה ה-20 להודות שיש עליו חיים ומים נוזליים.
ככל שכמות הנתונים שנאספת על כדור הארץ גדלה,בשיטות שונות, למשל, באמצעות מדידות ספקטרוסקופיות, התברר שכמות המים באטמוספירה של מאדים זניחה, אך היא עדיין קיימת.
קודם כל, תשומת הלב של החוקרים הופנתהמכפות הקוטב של מאדים, שכן ההנחה הייתה שהם יכולים להיות מורכבים מקרח מים באנלוגיה לאנטארקטיקה או גרינלנד על פני כדור הארץ, אך גם ההשערה הייתה שמדובר בפחמן דו חמצני מוצק.
האחרון נתמך בתוצאות של אחד מהניסויים המספריים הראשונים בשנת 1966 על מחשב IBM 7074 כדי לדמות שינויי טמפרטורה יומיים ושנתיים על פני מאדים בהתאם לקווי הרוחב והדינמיקה המתאימה של מכסי הקוטב למקרים שבהם הם מורכבים מ-H2O ו-CO2. מחברי עבודה זו הגיעו למסקנה כי השונות השנתית בגודל כובעי הקוטב שהשיגו במקרה השני קרובה הרבה יותר לזו שנצפה.
למברט אזור שווה אזימוטהקלה על פני המאדים מהקוטב הצפוני לקו המשווה, שנתפסה על ידי מד הגובה MOLA [en]. הגבול של צפון השפלה הדומה מאוד לחוף האוקיאנוס, שאולי כיסה את האזור הזה בימי קדם.
עתודות מים על מאדים
- קרח
כרגע פתוח ואמיןנפחי המים המבוססים על מאדים מרוכזים בעיקר במה שנקרא קריוספירה - שכבה קרובה לפני השטח של פרמפרסט בעובי של עשרות ומאות מטרים.
רוב הקרח הזה נמצא מתחתפני השטח של כוכב הלכת, שכן בתנאי האקלים הנוכחיים הוא אינו יכול להתקיים ביציבות וברגע על פני השטח הוא מתאדה במהירות; רק באזורים התת-קוטביים הטמפרטורה נמוכה מספיק לקיום יציב של קרח לאורך כל השנה - אלו הם מכסי הקוטב.
נפח הקרח הכולל על פני השטח ובפניםהשכבה הקרובה לפני השטח נאמדת בכ -5 מיליון קמ"ש (ובשכבות עמוקות יותר, ככל הנראה, ניתן לרכז רזרבות גדולות בהרבה של מי מלח תת-פרפרוסט. נפחם מוערך בכ- 54-77 מיליון קמ"ר). במצב מותך, הוא יכסה את פני המאדים בשכבת מים בעובי 35 מ '.
- נוזל
ב-25 ביולי 2018 פורסם דוח על התגלית,מבוסס על מחקר מכ"ם MARSIS. העבודה הראתה נוכחות של אגם תת-קרחוני על מאדים, הנמצא בעומק של 1.5 ק"מ מתחת לקרח של כף הקוטב הדרומי, ברוחב של כ-20 ק"מ. זה הפך לגוף המים הקבוע הראשון הידוע על מאדים.
בדיקה של אזור ברוחב של כ-200 קילומטריםבאמצעות MARSIS הראה כי פני הקוטב הדרומי של מאדים מכוסים במספר שכבות של קרח ואבק ובעומק של כ-1.5 קילומטרים. עלייה חזקה במיוחד בהחזר האותות נרשמה מתחת למשקעים שכבות בתוך אזור של 20 קילומטרים בעומק של כ-1.5 קילומטרים.
לאחר שניתח את המאפיינים של האות המשתקף ולאחר שחקרו את הרכב המשקעים השכבתיים, כמו גם את פרופיל הטמפרטורה הצפוי מתחת לפני השטח של אזור זה, הגיעו המדענים למסקנה שהרדאר זיהה כיס של מים נוזליים מתחת לפני השטח.
המכשיר לא הצליח לקבוע כמה עמוקאולי יש אגם, אבל עומקו חייב להיות לפחות כמה עשרות סנטימטרים (שכבת המים חייבת להיות כזו שמארסיס יכול לראות אותה).
כיצד משתנה האקלים במאדים?
המראה של מאדים משתנה מאוד בהתאםמהעונה. קודם כל, השינויים בכובעי הקוטב הם מדהימים. הם גדלים ומתכווצים ויוצרים תופעות עונתיות באטמוספירה ועל פני מאדים. מכסי הקוטב בהתפשטותם המרבית יכולים להגיע לקווי רוחב של 50 °. קוטר החלק הקבוע של כיפת הקוטב הצפוני הוא 1000 ק"מ. כשהכיפה הקוטבית נסוגה באחת מההמיספרות באביב, פרטי פני כדור הארץ מתחילים להכהות.
מכפות הקוטב הצפוני והדרומי מורכבים משנייםרכיבים: עונתי - פחמן דו חמצני וחילוני - קרח מים. על פי נתוני הלוויין Mars Express, עובי המכסים יכול לנוע בין 1 מטר ל-3.7 ק"מ. הגשושית של מאדים אודיסיאה גילתה גייזרים פעילים על מכסה הקוטב הדרומי של מאדים. לפי מומחי נאס"א, סילוני פחמן דו חמצני עם התחממות אביבית פרצו כלפי מעלה לגובה רב, ולקחו איתם אבק וחול.
נתונים מ-Mars Reconnaissance Orbiterאפשרו לגלות שכבה משמעותית של קרח מתחת לגרש סלעיים למרגלות ההרים. הקרחון, בעובי מאות מטרים, משתרע על שטח של אלפי קילומטרים רבועים, ומחקר נוסף שלו יכול לספק מידע על ההיסטוריה של האקלים המאדים.
בשנת 2018, מכ"ם MARSIS שהותקן על הגשושית של Mars Express הראה נוכחות של אגם תת קרחוני על מאדים, הממוקם בעומק של 1.5 ק"מ מתחת לקרח של כף הקוטב הדרומי (ב-פלנטום אוסטרלה), ברוחב של כ-20 ק"מ.
איך קרו תקופות הקרח על הפלנטה?
גם מדענים למדו על כך לאחר שלמדותמונות של כובעי הקוטב. תמונות מצביעות על כך שלפני כ-375 אלף שנים הסתיים עידן הקרח בכוכב הלכת האדום, שממנו כוכב הלכת יוצא היום בהדרגה.
האקלים במאדים משתנה הרבה יותר מאשר במאדיםכדור הארץ, מאז ציר הסיבוב שלו «נדנוד» באופן ניכר יותר מזה של הפלנטה שלנו. לכן, בעבר, מאדים יכול היה להיראות שונה לחלוטין ממה שאנו רואים אותו היום.
אייזק סמית, חוקר במכון המחקר הדרום-מזרחי בבולדר (ארה"ב).
על ידי ניתוח נתונים שנאספו על ידי כלי בדיקהב- MRO, כשחקרו פיקדונות של קרח מים בקוטב הצפוני של כדור הארץ האדום, סמית 'ועמיתיו מצאו כי למאדים היה עידן קרח בעבר הקרוב יחסית, ולאחר מכן התחמם בהדרגה.
במהלך העבודה החדשה, מדענים פלנטריים בהנהגהג'וזף לוי, פרופסור חבר באוניברסיטת קולגייט (ארה"ב), הביא מעט בהירות לנושא זה. בתמונות של מסלול סיור מאדים (MRO) הם הציגו את העקבות החד משמעיים הראשונים לעובדה שלאחר היעלמותה של מרבית האטמוספירה, פני כדור הארץ חוו מספר תקופות של קרחנות.
מדענים התעניינו בצורות קרקע שיכולותנוצרים על פני מאדים עקב תנועת המוני קרח. אחד המבנים הבולטים מסוג זה הוא מה שנקרא שולי משקעי lobate. כך מכנים מדענים פלנטריים הצטברויות של אבני מרצפות ושברי סלעים אחרים במדרונות התחתונים של הרים וגבעות, שהגיעו לשם ככל הנראה כתוצאה מתנועת קרחונים.
מתי הייתה תקופת הקרח האחרונה על מאדים?
לאחר ניתוח מאות תמונות מכ"ם מ-MRO ותמונות שצולמו על ידי בדיקות מסדרת ויקינג לפני יותר מ-35 שנה, מחברי המאמר הגיעו למסקנה שמאדים היה בעידן קרח לאחרונה יחסית, לפני כ-370-375 אלף שנים.
במהלך נסיגת הקרחונים על עמודי המאדים,על פי חישובי מדענים פלנטריים, הצטברו מעל 87 אלף קילומטר מעוקב של קרח מים, זה יהיה מספיק כדי לכסות את כל פני כדור הארץ האדום בשכבת מים בעובי של 60 ס"מ. מאגרי מים כאלה הפתיעו את המדענים, שציפו לראות קרח פי שלוש פחות מהנתונים ממכשירי ה- MRO.
לפי כותבי המאמר, המסת קרחממשיך היום. עדות לכך היא עקבות שהתגלו לאחרונה של תנועת מים על פני הכוכב האדום. תצפיות נוספות על קרחונים, מקווה המדען הפלנטרי, יעזרו להבין כיצד ייראה מאדים בעתיד הקרוב וכיצד השינויים הללו ישפיעו על יכולת המגורים הפוטנציאלית שלו.
קרא עוד:
הפלה ומדע: מה יקרה לילדים שילדו
שליש מאלו שהחלימו מ- COVID-19 חוזרים לבית החולים. כל שמינית - מתה
נקרא צמח שלא מפחד משינויי אקלים. זה מאכיל מיליארד אנשים