W tym tygodniu, od 20 do 24 marca, odbędzie się 48. Konferencja Nauk Księżycowych i Planetarnych w The Woodlands w Teksasie. Każdego roku konferencja gromadzi międzynarodowych specjalistów w dziedzinie geologii, geochemii, geofizyki i astronomii, aby zaprezentować najnowsze odkrycia w dziedzinie nauk planetarnych. Jedną z głównych atrakcji dotychczasowej konferencji była prezentacja na temat wzorców pogodowych Marsa.
Jak wykazał zespół naukowców z Centre for Research in Earth and Space Sciences (CRESS) na York University, Ciekawość uzyskano kilka dość interesujących zdjęć wzorców pogodowych Marsa w ciągu ostatnich kilku lat. Obejmowały one zmiany zachmurzenia, a także pierwszy widok naziemny chmur marsjańskich ukształtowanych przez fale grawitacyjne.
Jeśli chodzi o formacje chmur, fale grawitacyjne są wynikiem grawitacji, która próbuje przywrócić je do ich naturalnej równowagi. I chociaż powszechne na Ziemi, formacja taka nie była uważana za możliwą wokół pasma równikowego Marsa, gdzie były widoczne fale grawitacyjne. Wszystko to było możliwe dzięki korzystnej pozycji Curiosity wewnątrz krateru Gale.
Położona w pobliżu równika Marsa, Curiosity konsekwentnie rejestruje tak zwany Pas Chmury Apheliona (ACB). Jak sama nazwa wskazuje, to powtarzające się co roku zjawisko pojawia się podczas sezonu aphelium na Marsie (kiedy jest najdalej od Słońca) między szerokościami geograficznymi 10 ° S i 30 ° N. Podczas aphelium, punktu najdalej od Słońca, planeta jest zdominowana przez dwa systemy chmur.
Należą do nich wspomniane powyżej ACB oraz zjawiska polarne znane jako Polar Hood Clouds (PHC). Podczas gdy PHC charakteryzują się obłokami dwutlenku węgla, chmury tworzące się wokół pasma równikowego Marsa składają się z lodu wodnego. Te systemy chmur rozpraszają się, gdy Mars zbliża się do Słońca (peryhelium), gdzie wzrost temperatury prowadzi do burz pyłowych, które ograniczają tworzenie się chmur.
Przez prawie pięć lat to Ciekawość działał, łazik nagrał ponad 500 filmów z równikowego marsjańskiego nieba. Filmy te przybrały zarówno formę filmów Zenith (ZM) - które wymagają skierowania kamery w pionie - jak i filmów Supra-Horizon (SHM), które były skierowane na niższy kąt wzniesienia, aby utrzymać horyzont w kadrze.
Za pomocą kamery nawigacyjnej Curiosity Jacob Kloos i dr John Moores - dwaj badacze z CRESS - dokonali ośmiu nagrań ACB w ciągu dwóch lat marsjańskich - w szczególności między Marsiem 31 a Marsiem 33 (ok. 2012-2016). Porównując filmy ZM i SHM, byli w stanie dostrzec zmiany w chmurach, które były zarówno dzienne (codzienne), jak i roczne.
Odkryli, że między 2015 a 2016 r. Wyłącznik mocy Marsa przeszedł zmiany zmętnienia (czyli zmiany gęstości) podczas dobowego cyklu. Po okresach wzmożonej aktywności wcześnie rano chmury osiągnęły minimum do późnego rana. Potem następuje drugi, niższy szczyt późnym popołudniem, co wskazuje, że wczesne godziny poranne Marsa są najkorzystniejszym czasem do formowania się grubszych chmur.
Jeśli chodzi o zmienność międzyroczną, ustalono, że między 2012 r. A 2016 r., Kiedy Mars oddalił się od aphelium, odnotowano odpowiedni wzrost o 38% liczby chmur o większej nieprzezroczystości. Jednak sądząc, że wyniki te są wynikiem statystycznego błędu wynikającego z nierównomiernej dystrybucji filmów, doszli do wniosku, że różnica w kryciu była większa niż około 5%.
Wszystkie te zmiany były zgodne z wahaniami temperatur pływów, gdzie chłodniejsze temperatury w ciągu dnia lub w sezonie powodują wyższy poziom kondensacji w powietrzu. Trend rosnących chmur w ciągu dnia był jednak nieoczekiwany, ponieważ wyższe temperatury powinny doprowadzić do zmniejszenia nasycenia. Jednak, jak wyjaśnili podczas prezentacji, można to również przypisać codziennym zmianom:
„Jedno wyjaśnienie udoskonalenia popołudniowego przedstawione przez Tamppari i in. glin. polega na tym, że wraz ze wzrostem temperatur atmosferycznych w ciągu dnia podwyższona konwekcja podnosi parę wodną do wysokości nasycenia, zwiększając w ten sposób prawdopodobieństwo powstawania chmur. Oprócz pary wodnej można również unieść pył, który działa jak jądro kondensacji, umożliwiając bardziej wydajne tworzenie się chmur. ”
Najbardziej interesujący był jednak fakt, że podczas jednego dnia obserwacji - Sol 1302 lub 5 kwietnia 2016 r. - zespołowi udało się zaobserwować coś zaskakującego. Patrząc na horyzont podczas SHM, NavCam dostrzegł równoległe rzędy chmur, które wszystkie wskazywały w tym samym kierunku. Chociaż wiadomo, że takie fale występują w regionach polarnych (w przypadku PHC), nieoczekiwane było ich wykrycie nad równikiem.
Ale jak wyjaśnił Moore w wywiadzie dla Science Magazine,obserwowanie ziemskiego zjawiska na Marsie jest zgodne z tym, co widzieliśmy do tej pory z Marsa. „Marsjańskie środowisko jest egzotyczne w tym, co znajome” - powiedział. „Zachody słońca są niebieskie, ogromne diabły pyłu, opady śniegu bardziej przypominają diamentowy pył, a chmury są cieńsze niż to, co widzimy na Ziemi”.
Obecnie nie jest jasne, który mechanizm mógłby być odpowiedzialny za tworzenie tych fal. Na Ziemi są one spowodowane zaburzeniami poniżej w troposferze, promieniowaniem słonecznym lub stromym strumieniem. Wiedza na temat tego, co może ich wyjaśniać na Marsie, prawdopodobnie ujawni kilka interesujących rzeczy na temat dynamiki jego atmosfery. Jednocześnie konieczne są dalsze badania, zanim naukowcy będą w stanie stwierdzić, że zaobserwowano tu fale grawitacyjne.
Tymczasem odkrycia te są fascynujące i na pewno pomogą pogłębić naszą wiedzę na temat atmosfery Czerwonej Planety i obiegu wody na Marsie. Jak wykazały trwające badania, Mars wciąż doświadcza przepływów płynnej słonej wody na swojej powierzchni, a nawet doświadcza ograniczonych opadów. Mówiąc nam więcej o współczesnej meteorologii Marsa, może również ujawnić rzeczy dotyczące wodnistej przeszłości planety.
Aby zobaczyć nagrania chmur marsjańskich, kliknij tutaj, tutaj i tutaj.
