Wat is het klimaat op Mars?
Het klimaat is, net als op aarde, seizoensgebonden. De hellingshoek van Mars ten opzichte van het vlak
Perihelium Mars passeert tijdens de diepten van de winter het binnenlandnoordelijk halfrond en zomer op het zuidelijk halfrond, aphelium - tijdens het hoogtepunt van de winter op het zuidelijk halfrond en dienovereenkomstig de zomer op het noordelijk halfrond. Als gevolg hiervan verschilt het klimaat op het noordelijk en zuidelijk halfrond.
Het noordelijk halfrond wordt gekenmerkt door een zachterwinter en koele zomer; op het zuidelijk halfrond zijn de winters kouder en de zomers heter. In het koude seizoen kan er, zelfs buiten de poolkappen, lichte rijp op het oppervlak ontstaan. Het Phoenix-ruimtevaartuig registreerde een sneeuwval, maar de sneeuwvlokken verdampten voordat ze het oppervlak bereikten.
Volgens NASA (2004) is de gemiddelde temperatuuris ~ 210 K (-63 ° C). Volgens de gegevens van Viking Lander is het dagelijkse temperatuurbereik van 184 K tot 242 K (-89 tot -31 ° C) (Viking-1) en is de windsnelheid 2-7 m / s (zomer), 5 -10 m / s (herfst), 17-30 m / s (stofstorm)
De schokdepressie Hellas is de diepste plek op Mars, waar de hoogste atmosferische druk kan worden geregistreerd
Volgens de Mars-6 landingssonde, het gemiddeldeDe temperatuur van de troposfeer van Mars is 228 K, in de troposfeer daalt de temperatuur met gemiddeld 2,5 graden per kilometer, en de stratosfeer, gelegen boven de tropopauze (30 km), heeft een bijna constante temperatuur van 144 K.
Onderzoekers van het Carl Sagan Center inIn 2007-2008 kwamen ze tot de conclusie dat er de afgelopen decennia een opwarmingsproces gaande is op Mars. NASA-specialisten bevestigden deze hypothese op basis van een analyse van veranderingen in het albedo van verschillende delen van de planeet. Andere deskundigen zijn van mening dat het te vroeg is om dergelijke conclusies te trekken.
In mei 2016 kwamen onderzoekers uit het ZuidwestenResearch Institute in Boulder, Colorado publiceerde een artikel in Science, waarin nieuw bewijs werd gepresenteerd van aanhoudende klimaatopwarming (gebaseerd op de analyse van gegevens van de Mars Reconnaissance Orbiter). Volgens hen is dit proces lang en duurt het misschien al 370.000 jaar.
Er zijn suggesties die in het verleden de sfeer hebbenkon dichter zijn, en het klimaat warm en vochtig, en vloeibaar water bestond op het oppervlak van Mars en het regende. Het bewijs van deze hypothese is de analyse van de meteoriet ALH 84001, waaruit bleek dat ongeveer 4 miljard jaar geleden de temperatuur van Mars 18 ± 4 ° C bedroeg.
Het belangrijkste kenmerk van de algemene circulatie van de atmosfeerMars zijn fase-overgangen van kooldioxide in de poolkappen, wat leidt tot aanzienlijke meridionale fluxen. Numerieke modellen van de algemene circulatie van de atmosfeer van Mars duiden op een significante jaarlijkse drukvariatie met twee minima kort voor de equinoxen, wat ook wordt bevestigd door waarnemingen van het Vikingprogramma.
Analyse van drukgegevens onthulde jaarlijkse enhalfjaarlijkse cycli. Het is interessant dat, net als op aarde, het maximale aantal halfjaarlijkse schommelingen in de zonale windsnelheid samenvalt met de equinoxen. Numerieke modellering onthult ook een significante cyclus van de index met een periode van 4-6 dagen tijdens zonnewendes. Viking ontdekte een gelijkenis met de indexcyclus op Mars met soortgelijke fluctuaties in de atmosfeer van andere planeten.
Waar komt water en ijs vandaan op Mars?
Mars lijkt in veel opzichten sterk op de aarde, wat wetenschappers uit de 19e en het begin van de 20e eeuw dwong toe te geven dat er leven en vloeibaar water op zit.
Naarmate de hoeveelheid verzamelde gegevens over de planeet groeit,Met behulp van verschillende methoden, bijvoorbeeld met behulp van spectroscopische metingen, werd duidelijk dat de hoeveelheid water in de atmosfeer van Mars verwaarloosbaar is, maar nog steeds aanwezig is.
Allereerst werd de aandacht van de onderzoekers gevestigdpoolkappen van Mars, omdat aangenomen werd dat ze uit waterijs zouden kunnen bestaan, naar analogie met Antarctica of Groenland op aarde, maar er werd ook verondersteld dat het vast koolstofdioxide was.
Dit laatste werd ondersteund door de resultaten van een vande eerste numerieke experimenten in 1966 op een IBM 7074-computer om dagelijkse en jaarlijkse temperatuurveranderingen op het oppervlak van Mars te simuleren, afhankelijk van de breedtegraad en de overeenkomstige dynamiek van de poolkappen voor gevallen waarin ze uit H2O en CO2 bestaan. De auteurs van dit werk kwamen tot de conclusie dat de jaarlijkse variatie in de grootte van de poolkappen die ze in het tweede geval verkregen veel dichter bij de waargenomen variatie ligt.
Lambert Equal Area Azimuthreliëf van het oppervlak van Mars van de Noordpool tot de evenaar, vastgelegd door de MOLA-hoogtemeter [en]. De grens van het Noordelijk Laagland lijkt sterk op de kust van de oceaan, die dit gebied in de oudheid mogelijk heeft bedekt.
Waterreserves op Mars
- Ijs
Momenteel open en betrouwbaarDe gevestigde watervolumes op Mars zijn voornamelijk geconcentreerd in de zogenaamde cryosfeer - een laag aan de oppervlakte van tientallen en honderden meters dikke permafrost.
Het grootste deel van dit ijs ligt onderhet oppervlak van de planeet, omdat het onder de huidige klimatologische omstandigheden niet stabiel kan bestaan en, eenmaal aan de oppervlakte, snel verdampt; Alleen in de subpolaire gebieden is de temperatuur laag genoeg voor een stabiel bestaan van ijs gedurende het hele jaar: dit zijn de poolkappen.
Het totale volume ijs op het oppervlak en inde laag boven het oppervlak wordt geschat op 5 miljoen km³ (en in diepere lagen kunnen waarschijnlijk veel grotere reserves aan subpermafrost zout water geconcentreerd worden. Hun volume wordt geschat op 54-77 miljoen km³). In gesmolten toestand zou het het oppervlak van Mars bedekken met een laag water van 35 m dik.
- Vloeistof
Op 25 juli 2018 werd een rapport over de ontdekking vrijgegeven,gebaseerd op MARSIS-radaronderzoek. Het werk toonde de aanwezigheid aan van een subglaciaal meer op Mars, gelegen op een diepte van 1,5 km onder het ijs van de Zuidpoolkap, ongeveer 20 km breed. Dit werd het eerste bekende permanente waterlichaam op Mars.
Een gebied van ongeveer 200 kilometer breed onderzoekendMet behulp van MARSIS is gebleken dat het oppervlak van de zuidpool van Mars bedekt is met verschillende lagen ijs en stof en een diepte heeft van ongeveer 1,5 kilometer. Een bijzonder sterke toename in signaalreflectie werd geregistreerd onder gelaagde sedimenten binnen een zone van 20 kilometer op een diepte van ongeveer 1,5 kilometer.
Na analyse van de eigenschappen van het gereflecteerde signaal enNa het bestuderen van de samenstelling van de gelaagde sedimenten, evenals het verwachte temperatuurprofiel onder het oppervlak van dit gebied, concludeerden de wetenschappers dat de radar een zak met vloeibaar water onder het oppervlak had gedetecteerd.
Het apparaat kon niet bepalen hoe dieper mag een meer zijn, maar de diepte ervan moet minstens enkele tientallen centimeters zijn (de waterlaag moet zodanig zijn dat MARSIS het kan zien).
Hoe verandert klimaat op Mars?
Het uiterlijk van Mars varieert sterk, afhankelijk vanvan het seizoen. Allereerst zijn de veranderingen in de poolkappen opvallend. Ze groeien en krimpen, waardoor seizoensgebonden verschijnselen in de atmosfeer en op het oppervlak van Mars ontstaan. De poolkappen bij hun maximale uitzetting kunnen breedtegraden van 50 ° bereiken. De diameter van het permanente deel van de noordelijke poolkap is 1000 km. Terwijl de poolkap zich in het voorjaar terugtrekt in een van de hemisferen, beginnen de details van het oppervlak van de planeet donkerder te worden.
De Noord- en Zuidpoolkappen bestaan uit tweecomponenten: seizoensgebonden - kooldioxide en seculier - waterijs. Volgens gegevens van de Mars Express-satelliet kan de dikte van de kappen variëren van 1 m tot 3,7 km. De Mars Odyssey-sonde ontdekte actieve geisers op de zuidelijke poolkap van Mars. Volgens NASA-experts barstten kooldioxidestralen door de opwarming van de lente naar grote hoogten en namen stof en zand met zich mee.
Gegevens van de Mars Reconnaissance Orbitermaakte het mogelijk om een aanzienlijke ijslaag te ontdekken onder rotsachtige puinhellingen aan de voet van de bergen. De gletsjer, honderden meters dik, beslaat een gebied van duizenden vierkante kilometers, en verdere studie kan informatie opleveren over de geschiedenis van het klimaat op Mars.
In 2018 toonde de MARSIS-radar, geïnstalleerd op de Mars Express-sonde, de aanwezigheid aan van een subglaciaal meer op Mars, gelegen op een diepte van 1,5 km onder het ijs van de Zuidpoolkap (opPlanum australe), ongeveer 20 km breed.
Hoe zijn de ijstijden op de planeet ontstaan?
Wetenschappers leerden dit ook na hun studiefoto's van de poolkappen. Foto's geven aan dat ongeveer 375 duizend jaar geleden de ijstijd eindigde op de rode planeet, waaruit de planeet vandaag geleidelijk tevoorschijn komt.
Het klimaat op Mars verandert veel meer dan op MarsOmdat de rotatie-as van de aarde «zwaait» merkbaar meer dan die van onze planeet. Daarom had Mars er in het verleden compleet anders uit kunnen zien dan hoe we het nu zien.
Isaac Smith, onderzoeker aan het Southeast Research Institute in Boulder (VS).
Door gegevens te analyseren die zijn verzameld met sondetoolsMRO, bij het bestuderen van waterijsafzettingen op de noordpool van de rode planeet, ontdekten Smith en collega's dat Mars in het relatief recente verleden een ijstijd had, waarna deze geleidelijk opwarmde.
In de loop van het nieuwe werk, planetaire wetenschappers onder leidingJoseph Levy, universitair hoofddocent aan de Colgate University (VS), bracht een beetje duidelijkheid over deze kwestie. In de afbeeldingen van de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) toonden ze de eerste ondubbelzinnige sporen van het feit dat het oppervlak van de planeet na het verdwijnen van het grootste deel van de atmosfeer verschillende perioden van ijstijd heeft gekend.
Wetenschappers waren geïnteresseerd in landvormen die dat wel kondenontstaan op het oppervlak van Mars als gevolg van de beweging van ijsmassa's. Een van de meest opvallende structuren van dit soort zijn de zogenaamde gelobde sedimentranden. Dit is wat planetaire wetenschappers opeenhopingen van kasseien en andere rotsfragmenten op de lagere hellingen van bergen en heuvels noemen, die daar vermoedelijk zijn terechtgekomen als gevolg van de beweging van gletsjers.
Wanneer was de laatste ijstijd op Mars?
Na analyse van honderden radarbeelden van MRO enfoto's gemaakt door sondes uit de Viking-serie meer dan 35 jaar geleden, kwamen de auteurs van het artikel tot de conclusie dat Mars zich relatief recent in een ijstijd bevond, ongeveer 370-375 duizend jaar geleden.
Tijdens de terugtrekking van gletsjers aan de polen van Mars,volgens de berekeningen van planetaire wetenschappers heeft zich meer dan 87 duizend kubieke kilometer waterijs verzameld, dit zou voldoende zijn om het hele oppervlak van de rode planeet te bedekken met een laag water van 60 centimeter dik. Dergelijke waterreserves kwamen als een verrassing voor wetenschappers, die verwachtten drie keer minder ijs te zien dan de gegevens van de MRO-instrumenten laten zien.
Volgens de auteurs van het artikel smeltend ijsgaat vandaag verder. Dit blijkt uit recent ontdekte sporen van waterbeweging op het oppervlak van de rode planeet. Verdere observaties van gletsjers, zo hoopt de planetaire wetenschapper, zullen helpen begrijpen hoe Mars er in de nabije toekomst uit zal zien en hoe deze veranderingen de potentiële bewoonbaarheid zullen beïnvloeden.
Lees verder:
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen
Een derde van degenen die hersteld zijn van COVID-19 keert terug naar het ziekenhuis. Elke achtste - sterft
Genoemd naar een plant die niet bang is voor klimaatverandering. Het voedt een miljard mensen