Witamy ponownie w naszej serii planetarnych prognoz pogody! Dzisiaj przyglądamy się sąsiadowi Ziemi i możliwemu „zapasowemu miejscu” dla ludzkości - Marsowi!
Mars jest często nazywany „Ziemskim Bliźniakiem”, ze względu na podobieństwo do naszej planety. Obie są planetami ziemskimi, obie mają polarne czapy lodowe i (kiedyś) obie miały żywą atmosferę i ciekłą wodę na swoich powierzchniach. Ale poza tym oba są zupełnie inne. A jeśli chodzi o ich atmosferę i klimat, Mars wyróżnia się na Ziemi w dość głęboki sposób.
Na przykład, jeśli chodzi o pogodę na Marsie, prognoza jest zwykle dość dramatyczna. Pogoda na Marsie zmienia się nie tylko z dnia na dzień, ale czasem zmienia się z godziny na godzinę. Wydaje się to nieco niezwykłe dla planety, której atmosfera jest zaledwie 1% tak gęsta jak Ziemia. A jednak Marsowi udało się naprawdę podnieść stawkę, jeśli chodzi o ekstremalne zjawiska pogodowe i meteorologiczne.
Atmosfera Marsa:
Mars ma bardzo cienką atmosferę, która składa się z 96% dwutlenku węgla, 1,93% argonu i 1,89% azotu, a także śladowych ilości tlenu i wody. Atmosfera jest dość zakurzona, zawiera cząstki o średnicy 1,5 mikrometra, co nadaje marsjańskiemu kolorowi jasnobrązowy wygląd z powierzchni. Ciśnienie atmosferyczne Marsa wynosi od 0,4 do 0,87 kPa, co odpowiada około 1% wartości Ziemi na poziomie morza.
Z powodu tej cienkiej atmosfery i jej większej odległości od Słońca temperatura powierzchni Marsa jest znacznie niższa niż w Ziemi. Średnia temperatura planety wynosi -63 ° C (-82 ° F), z niską -143 ° C (-226 ° F) zimą na biegunach i wysoką 35 ° C (95 ° F) podczas lato i południe na równiku.
Z powodu ekstremalnie niskich temperatur na biegunach 25-30% dwutlenku węgla w atmosferze zamarza i zamienia się w suchy lód, który osadza się na powierzchni. Podczas gdy polarne czapy lodowe to głównie woda, marsjański biegun północny ma warstwę suchego lodu o grubości jednego metra zimą, podczas gdy biegun południowy jest pokryty trwałą warstwą o głębokości ośmiu metrów.
W atmosferze marsjańskiej wykryto również śladowe ilości metanu i amoniaku. W przypadku tego pierwszego ma szacunkowe stężenie około 30 części na miliard (ppb), chociaż Ciekawość łazik wykrył „dziesięciokrotny skok” 16 grudnia 2014 r. Wykrywanie to prawdopodobnie zostało zlokalizowane, a źródło pozostaje tajemnicą. Podobnie źródło amoniaku jest niejasne, chociaż sugerowano, że aktywność wulkaniczna jest możliwa.
Zjawiska meteorologiczne:
Mars słynie również z intensywnych burz pyłowych, które mogą obejmować zarówno małe tornada, jak i zjawiska na całej planecie. Wystąpienia tych ostatnich pokrywają się z pyłem wdmuchiwanym do atmosfery, powodując jego podgrzanie ze Słońca. Cieplejsze, wypełnione pyłem powietrze unosi się, a wiatry stają się silniejsze, tworząc burze, które mogą mierzyć nawet tysiące kilometrów szerokości i trwają miesiącami. Kiedy stają się tak duże, mogą faktycznie zasłonić większość powierzchni.
Ze względu na cienką atmosferę, niskie temperatury i brak magnetosfery, na Marsie nie zachodzi wytrącanie cieczy (tj. Deszcz). Zasadniczo promieniowanie słoneczne powodowałoby dysocjację cieczy w atmosferze na wodór i tlen. A z powodu zimnej i cienkiej atmosfery po prostu nie ma wystarczającej ilości ciekłej wody na powierzchni, aby utrzymać obieg wody.
Czasami jednak w atmosferze tworzą się cienkie chmury, a opady opadają w postaci śniegu. Składa się przede wszystkim ze śniegu z dwutlenkiem węgla, który zaobserwowano w regionach polarnych. Jednak w przeszłości w górnej atmosferze Marsa zaobserwowano również niewielkie ślady zamarzniętych chmur niosących wodę, wytwarzających śnieg ograniczony do dużych wysokości.
Jeden taki przypadek zaobserwowano 29 września 2008 r., Kiedy to Feniks lądownik zrobił zdjęcia śniegu spadającego z chmur, które znajdowały się 4 km (2,5 mi) nad miejscem lądowania w pobliżu krateru Heimdal. Jednak dane zebrane z lądownika wskazują, że opady odparowały, zanim dotrą do ziemi.
Zorza polarna na Marsie:
Aurory zostały również wykryte na Marsie, które są również wynikiem interakcji między polami magnetycznymi i promieniowaniem słonecznym. Podczas gdy Mars ma niewiele magnetosfery do powiedzenia, naukowcy ustalili, że obserwowane w przeszłości zorza polarna odpowiada obszarowi, w którym zlokalizowane jest najsilniejsze pole magnetyczne na planecie. Stwierdzono to, analizując mapę skorupowych anomalii magnetycznych opracowaną na podstawie danych z Mars Global Surveyor.
Godnym uwagi przykładem jest ten, który miał miejsce 14 sierpnia 2004 r. I który został zauważony przez instrument SPICAM na pokładzie Mars Express. Zorza ta znajdowała się na niebie nad Terra Cimmeria - przy współrzędnych geograficznych 177 ° wschód, 52 ° południe - i została oszacowana jako dość pokaźna, mierząca 30 km szerokości i 8 km wysokości (18,5 mili szerokości i 5 mil wysokości).
Niedawno zorza obserwowała na Marsie zorzę polarną MAVEN misję, która uchwyciła zdjęcia wydarzenia 17 marca 2015 r., zaledwie dzień po zaobserwowaniu zorzy polarnej na Ziemi. Nazwane „Bożonarodzeniowymi lampami” Marsa, były obserwowane na środkowych północnych szerokościach geograficznych planety i (z powodu braku tlenu i azotu w atmosferze Marsa) były prawdopodobnie słabym blaskiem w porównaniu z bardziej żywym obrazem Ziemi.
Do tej pory atmosfera Marsa, wzorce klimatyczne i pogodowe były badane przez dziesiątki orbit, lądowników i łazików, składające się z misji NASA, Roscomos, a także Europejskiej Agencji Kosmicznej i indyjskiego federalnego programu kosmicznego. Należą do nich Mariner 4 sonda, która przeprowadziła pierwszy przelot na Marsie - dwudniowa operacja, która odbyła się między 14 a 15 lipca 1965 r.
Surowe dane, które uzyskał, zostały rozszerzone później Mariner 6 i 7 misje (które przeprowadziły flybys w 1969 r.). Następnie nastąpiło Wiking 1 i 2 misje, które dotarły na Marsa w 1976 roku i stały się pierwszym statkiem kosmicznym, który wylądował na planecie i wysłał obrazy powierzchni.
Od przełomu wieków sześć orbiterów zostało umieszczonych na orbicie wokół Marsa w celu zebrania informacji o jego atmosferze - 2001 Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, Mars Orbiter Mission i ExoMars Trace Gas Orbiter. Uzupełniono je misjami łazików i lądowników Pheonix, Duch i okazja, i Ciekawość.
W przyszłości zaplanowano kilka dodatkowych misji, aby dotrzeć do Czerwonej Planety, które mają nas jeszcze bardziej nauczyć o jej atmosferze, klimacie i wzorcach pogodowych. To, co znajdziemy, ujawni wiele o głębokiej przeszłości planety, jej obecnym stanie, a może nawet pomoże nam zbudować tam przyszłość.
W Space Magazine napisaliśmy wiele interesujących artykułów o pogodzie na Marsie. Oto Mars w porównaniu z Ziemią, to dzieje się tylko na Marsie: dwutlenek węgla Śnieg pada na Czerwoną Planetę, śnieg pada z marsjańskich chmur, niespodzianka! Mars ma zbyt zorzę polarną! a MAVEN Orbiter NASA odkrywa, że atmosfera Słońca pozbawiona atmosfery Marsa powoduje radykalną transformację.
Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z tym artykułem NASA na temat wpływu pogody kosmicznej na Marsa.
Na koniec, jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o Marsie w ogóle, przygotowaliśmy kilka odcinków podcastów na temat Czerwonej Planety w obsadzie Astronomy. Odcinek 52: Mars i Odcinek 91: Poszukiwanie wody na Marsie.
Źródła:
- NASA: Solar System Exploration - Mars
- Wikipedia - Mars
- NASA - Phoenix
- NASA - Mars Pathfinder
