Qual é o clima em Marte?
O clima, como na Terra, é sazonal. O ângulo de inclinação de Marte em relação ao avião
O periélio de Marte passa durante o auge do inverno emhemisfério norte e verão no sul, afélio - durante o auge do inverno no hemisfério sul e, consequentemente, verão no norte. Como resultado, o clima dos hemisférios norte e sul é diferente.
O hemisfério norte é caracterizado por umainverno e verão frio; no hemisfério sul, os invernos são mais frios e os verões mais quentes. Na estação fria, geadas leves podem se formar na superfície, mesmo fora das calotas polares. A espaçonave Phoenix registrou uma queda de neve, mas os flocos de neve evaporaram antes de chegar à superfície.
De acordo com a NASA (2004), a temperatura médiaé ~ 210 K (-63 ° C). De acordo com o módulo de pouso Viking, a faixa de temperatura diária é de 184 K a 242 K (-89 a -31 ° C) (Viking-1), e a velocidade do vento é de 2-7 m / s (verão), 5 -10 m / s (outono), 17-30 m / s (tempestade de poeira)
A depressão de choque Hellas é o lugar mais profundo de Marte, onde a maior pressão atmosférica pode ser registrada
De acordo com a sonda de pouso Mars-6, a médiaA temperatura da troposfera de Marte é de 228 K, na troposfera a temperatura diminui em média 2,5 graus por quilômetro, e a estratosfera, localizada acima da tropopausa (30 km), tem uma temperatura quase constante de 144 K.
Pesquisadores do Carl Sagan Center emEm 2007-2008, chegaram à conclusão de que um processo de aquecimento tem ocorrido em Marte nas últimas décadas. Os especialistas da NASA confirmaram esta hipótese com base na análise das mudanças no albedo de diferentes partes do planeta. Outros especialistas acreditam que é muito cedo para tirar tais conclusões.
Em maio de 2016, pesquisadores do SudoesteO Instituto de Pesquisa em Boulder, Colorado publicou um artigo na Science, que apresentou novas evidências do aquecimento do clima em andamento (com base na análise de dados do Mars Reconnaissance Orbiter). Na opinião deles, esse processo é longo e já dura, talvez, 370 mil anos.
Há sugestões de que no passado a atmosferapoderia ser mais denso, e o clima quente e úmido, e água líquida existia na superfície de Marte e choveu. Prova dessa hipótese é a análise do meteorito ALH 84001, que mostrou que há cerca de 4 bilhões de anos a temperatura de Marte era de 18 ± 4 ° C.
A principal característica da circulação geral da atmosferaMarte são transições de fase do dióxido de carbono nas calotas polares, levando a fluxos meridionais significativos. A modelagem numérica da circulação geral da atmosfera de Marte indica uma variação de pressão anual significativa com dois mínimos pouco antes dos equinócios, o que também é confirmado por observações do programa Viking.
A análise dos dados de pressão revelou resultados anuais eciclos semestrais. É interessante que, como na Terra, o máximo das flutuações semestrais na velocidade do vento zonal coincide com os equinócios. A modelagem numérica também revela um ciclo significativo do índice com um período de 4 a 6 dias durante os solstícios. A Viking descobriu uma semelhança com o ciclo do índice em Marte, com flutuações semelhantes nas atmosferas de outros planetas.
De onde vêm a água e o gelo em Marte?
Marte é muito semelhante à Terra em muitos aspectos, o que forçou os cientistas do século XIX e início do século XX a admitir que nele existe vida e água líquida.
À medida que cresce a quantidade de dados coletados sobre o planeta,usando vários métodos, por exemplo, usando medições espectroscópicas, ficou claro que a quantidade de água na atmosfera de Marte é insignificante, mas ainda está presente.
Em primeiro lugar, chamou-se a atenção dos investigadores paracalotas polares de Marte, uma vez que se presumia que poderiam consistir em gelo de água, por analogia com a Antártica ou a Groenlândia na Terra, mas também foi levantada a hipótese de que fosse dióxido de carbono sólido.
Este último foi apoiado pelos resultados de um dosos primeiros experimentos numéricos em 1966 em um computador IBM 7074 para simular mudanças diárias e anuais de temperatura na superfície de Marte dependendo da latitude e da dinâmica correspondente das calotas polares para os casos em que consistem em H2O e CO2. Os autores deste trabalho chegaram à conclusão de que a variação anual no tamanho das calotas polares obtidas no segundo caso é muito mais próxima da observada.
Lambert Equal Area Azimuthrelevo da superfície de Marte do Pólo Norte ao equador, capturado pelo altímetro MOLA [en]. A fronteira da Planície do Norte se assemelha fortemente à costa do oceano, que pode ter coberto esta área nos tempos antigos.
Reservas de água em Marte
- Gelo
Atualmente aberto e confiávelos volumes de água estabelecidos em Marte estão concentrados principalmente na chamada criosfera - uma camada próxima à superfície de permafrost com dezenas e centenas de metros de espessura.
A maior parte deste gelo está soba superfície do planeta, pois nas atuais condições climáticas não pode existir de forma estável e, uma vez na superfície, evapora rapidamente; Somente nas regiões subpolares a temperatura é baixa o suficiente para a existência estável de gelo durante todo o ano - são as calotas polares.
O volume total de gelo na superfície e ema camada próxima à superfície é estimada em 5 milhões de km³ (e em camadas mais profundas, provavelmente podem ser concentradas reservas muito maiores de água salgada subpermafrost. Seu volume é estimado em 54-77 milhões de km³). Em um estado fundido, ele cobriria a superfície de Marte com uma camada de água de 35 m de espessura.
- Líquido
Em 25 de julho de 2018 foi divulgado um relatório sobre a descobertacom base na pesquisa de radar MARSIS. O trabalho mostrou a presença de um lago subglacial em Marte, localizado a 1,5 km de profundidade sob o gelo da calota polar sul, com cerca de 20 km de largura. Este se tornou o primeiro corpo de água permanente conhecido em Marte.
Sondando uma área com cerca de 200 quilômetros de larguraO uso do MARSIS mostrou que a superfície do Pólo Sul de Marte é coberta por várias camadas de gelo e poeira e tem uma profundidade de cerca de 1,5 quilômetros. Um aumento particularmente forte na reflexão do sinal foi registrado sob sedimentos em camadas dentro de uma zona de 20 quilômetros, a uma profundidade de cerca de 1,5 quilômetros.
Tendo analisado as propriedades do sinal refletido eDepois de estudar a composição dos sedimentos em camadas, bem como o perfil de temperatura esperado abaixo da superfície desta área, os cientistas concluíram que o radar detectou uma bolsa de água líquida abaixo da superfície.
O dispositivo não conseguiu determinar a profundidadepode haver um lago, mas sua profundidade deve ser de pelo menos várias dezenas de centímetros (a camada de água deve ser tal que MARSIS possa vê-lo).
Como o clima muda em Marte?
A aparência de Marte varia muito, dependendoda temporada. Em primeiro lugar, as mudanças nas calotas polares são impressionantes. Eles crescem e encolhem, criando fenômenos sazonais na atmosfera e na superfície de Marte. As calotas polares em sua expansão máxima podem atingir latitudes de 50 °. O diâmetro da parte permanente da calota polar norte é de 1000 km. À medida que a calota polar recua em um dos hemisférios na primavera, os detalhes da superfície do planeta começam a escurecer.
As calotas polares Norte e Sul consistem em duascomponentes: sazonal - dióxido de carbono e secular - gelo de água. Segundo dados do satélite Mars Express, a espessura das calotas pode variar de 1 m a 3,7 km. A sonda Mars Odyssey descobriu gêiseres ativos na calota polar sul de Marte. De acordo com especialistas da NASA, jatos de dióxido de carbono com o aquecimento da primavera atingiram grandes alturas, levando consigo poeira e areia.
Dados da Mars Reconnaissance Orbiterpermitiu descobrir uma significativa camada de gelo sob os seixos rochosos no sopé das montanhas. A geleira, com centenas de metros de espessura, cobre uma área de milhares de quilômetros quadrados, e seu estudo mais aprofundado pode fornecer informações sobre a história do clima marciano.
Em 2018, o radar MARSIS instalado na sonda Mars Express mostrou a presença de um lago subglacial em Marte, localizado a uma profundidade de 1,5 km sob o gelo da Calota Polar Sul (emPlanum australe), cerca de 20 km de largura.
Como aconteceram as idades do gelo no planeta?
Os cientistas também aprenderam sobre isso depois de estudarfotos das calotas polares. As fotos indicam que há cerca de 375 mil anos terminou a era glacial no planeta vermelho, de onde o planeta está emergindo gradualmente hoje.
O clima em Marte está mudando muito mais do que emA Terra, já que seu eixo de rotação «oscila» visivelmente mais do que o do nosso planeta. Portanto, no passado, Marte poderia ter uma aparência completamente diferente de como o vemos hoje.
Isaac Smith, pesquisador do Southeast Research Institute em Boulder (EUA).
Analisando dados coletados por ferramentas de sondagemMRO, enquanto estudava depósitos de gelo de água no pólo norte do planeta vermelho, Smith e colegas descobriram que Marte teve uma era do gelo em um passado relativamente recente, após a qual gradualmente aqueceu.
No decorrer do novo trabalho, cientistas planetários sob a liderançaJoseph Levy, Professor Associado da Colgate University (EUA), trouxe um pouco de clareza a essa questão. Nas imagens do Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), eles viram os primeiros traços claros do fato de que após o desaparecimento de grande parte da atmosfera, a superfície do planeta experimentou vários períodos de glaciação.
Os cientistas estavam interessados em formas de relevo que pudessemse formam na superfície de Marte devido ao movimento das massas de gelo. Uma das estruturas mais notáveis deste tipo são as chamadas margens lobadas de sedimentos. Isso é o que os cientistas planetários chamam de acúmulos de paralelepípedos e outros fragmentos rochosos nas encostas mais baixas de montanhas e colinas, que provavelmente chegaram lá como resultado do movimento das geleiras.
Quando foi a última era do gelo em Marte?
Depois de analisar centenas de imagens de radar de MRO efotografias tiradas pelas sondas da série Viking há mais de 35 anos, os autores do artigo chegaram à conclusão de que Marte esteve em uma era glacial há relativamente pouco tempo, cerca de 370-375 mil anos atrás.
Durante o recuo das geleiras nos pólos de Marte,de acordo com os cálculos dos cientistas planetários, acumulou-se mais de 87 mil quilômetros cúbicos de gelo de água, o que seria suficiente para cobrir toda a superfície do planeta vermelho com uma camada de água de 60 centímetros de espessura. Essas reservas de água foram uma surpresa para os cientistas, que esperavam ver três vezes menos gelo do que mostram os dados dos instrumentos de MRO.
Segundo os autores do artigo, o derretimento do gelocontinua hoje. Isto é evidenciado por vestígios recentemente descobertos de movimento da água na superfície do planeta vermelho. Outras observações de geleiras, espera o cientista planetário, ajudarão a entender como será a aparência de Marte no futuro próximo e como essas mudanças afetarão sua habitabilidade potencial.
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