Vad är klimatet på Mars?
Klimatet är, precis som på jorden, säsongsbetonat. Lutningsvinkeln för Mars mot planet
Perihelion Mars passerar under vinterns djup inorra halvklotet och sommar på södra, aphelion - under höjden av vintern på södra halvklotet och följaktligen sommar på norra. Som ett resultat skiljer sig klimatet på norra och södra halvklotet.
Den norra halvklotet kännetecknas av en mjukarevinter och sval sommar; på södra halvklotet är vintrarna kallare och somrarna hetare. Under den kalla årstiden, även utanför polkapparna, kan lätt frost bildas på ytan. Rymdfarkosten Phoenix registrerade ett snöfall, men snöflingorna avdunstade innan de nådde ytan.
Enligt NASA (2004) är medeltemperaturenär ~ 210 K (-63 ° C). Enligt Viking-landaren är det dagliga temperaturområdet från 184 K till 242 K (-89 till -31 ° C) (Viking-1), och vindhastigheten är 2-7 m / s (sommar), 5 -10 m / s (höst), 17-30 m / s (dammstorm)
Chockdepressionen Hellas är den djupaste platsen på Mars, där det högsta atmosfärstrycket kan registreras
Enligt landningssonden Mars-6, genomsnittetTemperaturen på troposfären på Mars är 228 K, i troposfären minskar temperaturen med i genomsnitt 2,5 grader per kilometer, och stratosfären, som ligger ovanför tropopausen (30 km), har en nästan konstant temperatur på 144 K.
Forskare från Carl Sagan Center i2007-2008 kom de fram till att en uppvärmningsprocess har pågått på Mars de senaste decennierna. NASA-specialister bekräftade denna hypotes baserat på en analys av förändringar i albedon för olika delar av planeten. Andra experter anser att det är för tidigt att dra sådana slutsatser.
I maj 2016 forskare från sydvästForskningsinstitutet i Boulder, Colorado publicerade en artikel i Science, som presenterade nya bevis för pågående klimatuppvärmning (baserad på analysen av data från Mars Reconnaissance Orbiter). Enligt deras uppfattning är denna process lång och har pågått kanske i 370 tusen år.
Det finns förslag som tidigare atmosfärenkunde vara tätare och klimatet varmt och fuktigt och flytande vatten fanns på Mars yta och det regnade. Bevis på denna hypotes är analysen av meteoriten ALH 84001, som visade att Mars för cirka 4 miljarder år sedan var 18 ± 4 ° C.
Huvuddraget i atmosfärens allmänna cirkulationMars är fasövergångar av koldioxid i de polära locken, vilket leder till betydande meridionala flöden. Numerisk modellering av den allmänna cirkulationen av Mars-atmosfären indikerar en signifikant årlig tryckvariation med två minima strax före equinoxes, vilket också bekräftas av observationer från Viking-programmet.
Analys av tryckdata avslöjade årliga ochhalvårliga cykler. Det är intressant att, precis som på jorden, det maximala halvårliga fluktuationerna i zonvindhastighet sammanfaller med dagjämningarna. Numerisk modellering avslöjar också en betydande cykel av indexet med en period på 4-6 dagar under solstånd. Viking upptäckte en likhet med indexcykeln på Mars med liknande fluktuationer i atmosfären på andra planeter.
Var kommer vatten och is från på Mars?
Mars är väldigt lik jorden i många avseenden, vilket tvingade forskare från 1800- och början av 1900-talet att erkänna att det finns liv och flytande vatten på den.
När mängden data som samlas in om planeten växer,med olika metoder, till exempel med spektroskopiska mätningar, blev det klart att mängden vatten i Mars atmosfär är försumbar, men den finns fortfarande.
Först och främst uppmärksammades forskarnapolarmössor på Mars, eftersom man antog att de kunde bestå av vattenis i analogi med Antarktis eller Grönland på jorden, men man antog också att det var fast koldioxid.
Det senare stöddes av resultaten från en avde första numeriska experimenten 1966 på en IBM 7074-dator för att simulera dagliga och årliga temperaturförändringar på Mars yta beroende på latitud och motsvarande dynamik hos polarlocken för fall då de består av H2O och CO2. Författarna till detta arbete kom till slutsatsen att den årliga variationen i storleken på polarlocken som de erhöll i det andra fallet är mycket närmare den observerade.
Lambert lika område Azimuthbefrielse från Mars yta från Nordpolen till ekvatorn, fångad av MOLA höjdmätaren [en]. Gränsen till norra låglandet liknar starkt havets kust, som kan ha täckt detta område under antiken.
Vattenreserver på Mars
- Is
För närvarande öppen och pålitligde etablerade vattenvolymerna på Mars är huvudsakligen koncentrerade till den så kallade kryosfären - ett ytnära skikt av permafrost tiotals och hundratals meter tjockt.
Det mesta av denna is är underplanetens yta, eftersom den under nuvarande klimatförhållanden inte kan existera stabilt och väl på ytan avdunstar den snabbt; Endast i de subpolära områdena är temperaturen tillräckligt låg för en stabil existens av is under hela året - det här är polarlocken.
Den totala isvolymen på ytan och iskiktet nära ytan uppskattas till 5 miljoner km³ (och i djupare lager kan troligtvis mycket större reserver av subpermafrost saltvatten koncentreras. Deras volym uppskattas till 54-77 miljoner km³). I smält tillstånd skulle det täcka Mars yta med ett 35 m tjockt vattenlager.
- Flytande
Den 25 juli 2018 släpptes en rapport om upptäckten,baserat på MARSIS radarforskning. Arbetet visade närvaron av en subglacial sjö på Mars, belägen på ett djup av 1,5 km under isen på sydpolkappan, cirka 20 km bred. Detta blev den första kända permanenta vattenmassan på Mars.
Undersöker ett område som är cirka 200 kilometer brettmed hjälp av MARSIS visade att ytan på Mars sydpol är täckt med flera lager av is och damm och ett djup på cirka 1,5 kilometer. En särskilt kraftig ökning av signalreflektion registrerades under skiktade sediment inom en 20-kilometerszon på ett djup av cirka 1,5 kilometer.
Efter att ha analyserat egenskaperna hos den reflekterade signalen ochEfter att ha studerat sammansättningen av de skiktade sedimenten, såväl som den förväntade temperaturprofilen under ytan av detta område, drog forskarna slutsatsen att radarn hade upptäckt en ficka med flytande vatten under ytan.
Enheten kunde inte avgöra hur djupdet kan finnas en sjö, men dess djup måste vara minst flera tiotals centimeter (vattenlagret måste vara sådant att MARSIS kan se det).
Hur förändras klimatet på Mars?
Mars utseende varierar mycket beroende påfrån säsongen. Först och främst är förändringarna i polarkåporna slående. De växer och krymper och skapar säsongsbetonade fenomen i atmosfären och på Mars yta. Polarkåpan vid sin maximala expansion kan nå breddgrader på 50 °. Diametern på den permanenta delen av den norra polarhatten är 1000 km. När polarkåpan faller tillbaka på en av halvklotet på våren börjar detaljerna på planetens yta bli mörkare.
Nord- och Sydpolmössan består av tvåkomponenter: säsongsbetonad - koldioxid och sekulär - vattenis. Enligt data från Mars Express-satelliten kan tjockleken på locken variera från 1 m till 3,7 km. Mars Odyssey-sonden upptäckte aktiva gejsrar på Mars södra polarmössa. Enligt NASA-experter sprack koldioxidstrålar med vårvärmning uppåt till stora höjder och tog med sig damm och sand.
Data från Mars Reconnaissance Orbitergjorde det möjligt att upptäcka ett betydande lager av is under steniga vall vid foten av bergen. Glaciären, som är hundratals meter tjock, täcker ett område på tusentals kvadratkilometer, och dess vidare studier kan ge information om historien om Marsklimatet.
Under 2018 visade MARSIS-radarn installerad på Mars Express-sonden närvaron av en subglacial sjö på Mars, belägen på ett djup av 1,5 km under isen på sydpolmössan (påPlanum australe), cirka 20 km bred.
Hur hände istiderna på planeten?
Forskare lärde sig också om detta efter att ha studeratbilder på polarkepsarna. Foton visar att istiden för cirka 375 tusen år sedan slutade på den röda planeten, från vilken planeten gradvis växer fram idag.
Klimatet på Mars förändras mycket mer än påJorden, eftersom dess rotationsaxel «svingar» märkbart mer än vår planets. Därför kunde Mars tidigare ha sett helt annorlunda ut än hur vi ser det idag.
Isaac Smith, forskare vid Southeast Research Institute i Boulder (USA).
Genom att analysera data som samlats in med sondverktygNär MRO studerade vattenisavlagringar på den röda planetens nordpol fann Smith och kollegor att Mars hade en istid i det relativt senaste förflutet, varefter den gradvis värmdes upp.
Under det nya arbetet, planetforskare under ledningJoseph Levy, docent vid Colgate University (USA), tog lite klarhet i denna fråga. På bilderna från Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) gjorde de de första entydiga spåren av det faktum att efter att det mesta av atmosfären försvann, upplevde planetens yta flera perioder av isbildning.
Forskare var intresserade av landformer som kundebildas på Mars yta på grund av ismassornas rörelse. En av de mest märkbara strukturerna av detta slag är de så kallade lobate sedimentkanterna. Detta är vad planetforskare kallar ansamlingar av kullerstenar och andra stenfragment på de nedre sluttningarna av berg och kullar, som förmodligen kom dit som ett resultat av glaciärernas rörelse.
När var den sista istiden på Mars?
Efter att ha analyserat hundratals radarbilder från MRO ochfotografier tagna av sonder från Viking-serien för mer än 35 år sedan, kom artikelförfattarna till slutsatsen att Mars befann sig i en istid relativt nyligen, för cirka 370-375 tusen år sedan.
Under glaciärernas reträtt vid Mars-polerna,enligt beräkningarna från planetforskare har över 87 tusen kubikmeter vattenis ackumulerats, detta skulle vara tillräckligt för att täcka hela ytan på den röda planeten med ett 60 cm tjockt vattenlager. Sådana vattenreserver kom som en överraskning för forskare, som förväntade sig att se tre gånger mindre is än vad data från MRO-instrumenten visar.
Enligt artikelförfattarna, smältande isfortsätter idag. Detta bevisas av nyligen upptäckta spår av vattenrörelser på ytan av den röda planeten. Ytterligare observationer av glaciärer, hoppas planetforskaren, kommer att hjälpa till att förstå hur Mars kommer att se ut inom en snar framtid och hur dessa förändringar kommer att påverka dess potentiella beboelighet.
Läs mer:
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
En tredjedel av dem som har återhämtat sig från COVID-19 återvänder till sjukhuset. Var åttonde - dör
Namngivna en växt som inte är rädd för klimatförändringar. Det matar en miljard människor