MILLAINEN Sää ON MARSILLA?

Send

Tervetuloa takaisin planeettojen sääsarjaamme! Tänään katsomme maapallon naapuria ja mahdollista ihmiskunnan ”varapaikkaa” jonain päivänä - Mars!

Marsia kutsutaan usein nimellä "Earth's Twin" johtuen samanlaisuuksista, joita sillä on planeettamme kanssa. Ne ovat molemmat maanpäällisiä planeettoja, molemmilla on polaariset jäämallit, ja (kerralla) molemmilla oli pinnat elinkelpoisissa olosuhteissa ja nestemäinen vesi. Mutta sen lisäksi, nämä kaksi ovat melko erilaisia. Ja kun kyse on heidän ilmakehästään ja ilmastostaan, Mars erottuu maasta tietyillä melko perusteellisilla tavoilla.

Esimerkiksi Marsin sääennuste on yleensä melko dramaattinen. Paitsi, että Marsin sää vaihtelee päivästä toiseen, se vaihtelee myös tunnista toiseen. Se näyttää hiukan epätavalliselta planeetalla, jonka ilmapiiri on vain 1% yhtä tiheä kuin maan päällä. Ja silti, Mars onnistuu todella ylös ennakkoon, kun kyse on äärimmäisistä sää- ja sääilmiöistä.

Marsin ilmapiiri:

Marsilla on erittäin ohut ilmapiiri, joka koostuu 96% hiilidioksidista, 1,93% argonista ja 1,89% typestä, sekä hapen ja veden jälkiä. Ilmapiiri on melko pölyinen ja sisältää hiukkasia, joiden halkaisija on 1,5 mikrometriä, mikä antaa Marsin taivaalle sen värisen värin katsottuna pinnasta. Marsin ilmanpaine vaihtelee välillä 0,4–0,87 kPa, mikä vastaa noin 1% maan pinnasta merenpinnan tasolla.

Tämän ohuen ilmakehän ja sen etäisyyden päässä Auringosta Marsin pintalämpötila on paljon kylmempi kuin mitä me täällä maan päällä koemme. Maapallon keskilämpötila on -63 ° C (-82 ° F), matalammalla -143 ° C (-226 ° F) talvella napoilla ja korkein 35 ° C (95 ° F) kesä ja keskipäivä päiväntasaajalla.

Napojen äärimmäisen alhaisten lämpötilojen takia 25-30% ilmakehän hiilidioksidista jäätyy ja siitä tulee kuiva jää, joka kerrostuu pinnalle. Kun napajäät ovat pääosin vettä, Marsin pohjoisnavalla on talvisen metrin paksuinen kuivajääkerros, kun taas etelänavan peittää pysyvä kerros, joka on kahdeksan metriä syvä.

Jäljellä olevia määriä metaania ja ammoniakkia on havaittu myös Marsin ilmakehässä. Entisen tapauksessa sen arvioitu pitoisuus on noin 30 miljardia osaa (ppb), vaikkakin Uteliaisuus rover havaitsi ”kymmenkertaisen piikin” 16. joulukuuta 2014. Tämä havaitseminen oli todennäköisesti lokalisoitu, ja lähde on edelleen mysteeri. Samoin ammoniakin lähde on epäselvä, vaikka tulivuoren aktiivisuutta on ehdotettu mahdolliseksi.

Meteorologiset ilmiöt:

Mars on myös kuuluisa voimakkaista pölymyrskyistään, jotka voivat vaihdella pienistä tornaadoista planeetanlaajuisiin ilmiöihin. Viimeksi mainitut tapaukset tapahtuvat samalla tavalla, kun pöly puhalletaan ilmakehään aiheuttaen sen kuumenemisen auringosta. Lämpimämpi pölyllä täytetty ilma nousee ja tuulet vahvistuvat, mikä aiheuttaa myrskyjä, joiden leveys voi olla jopa tuhansia kilometrejä ja jotka kestävät kuukausia kerrallaan. Kun he saavat tämän suuren, ne voivat tosiasiallisesti estää suurimman osan pinnasta näkyvistä.

Ohuesta ilmakehästään, alhaisista lämpötiloistaan ja magnetosfäärin puutteesta johtuen nestemäisiä sateita (ts. Sadetta) ei tapahdu Marsilla. Pohjimmiltaan auringonsäteily aiheuttaisi ilmakehän nestemäisen veden jakautumisen vedyksi ja hapeksi. Ja kylmän ja ohuen ilmakehän takia pinnalla ei yksinkertaisesti ole tarpeeksi nestemäistä vettä veden kierron ylläpitämiseksi.

Toisinaan ilmakehässä muodostuu kuitenkin ohuita pilviä ja sateet putoavat lumen muodossa. Se koostuu pääasiassa hiilidioksidilumasta, jota on havaittu napa-alueilla. Marsin yläilmakehässä on kuitenkin aikaisemmin havaittu pieniä jäädytettyjä vettä kuljettavien pilvien jälkiä, jotka tuottavat lunta, joka on rajoitettu korkeisiin korkeuksiin.

Yksi tällainen tapaus havaittiin 29. syyskuuta 2008, jolloin feeniks laskuri otti kuvia lumesta, joka putosi pilvistä, jotka olivat 4 km (2,5 mi) laskeutumispaikan yläpuolella Heimdal-kraatterin lähellä. Laskimesta kerätyt tiedot osoittivat kuitenkin, että sade höyrystyi ennen kuin se pääsi maahan.

Aurorae Marsilla:

Marsilla on havaittu myös aurioita, jotka ovat myös seurausta vuorovaikutuksesta magneettikenttien ja aurinkosäteilyn välillä. Vaikka Marsilla on vain vähän magnetosfääriä puhua, tutkijat päättelivät, että aiemmin havaitut auroraeet vastasivat aluetta, jolla planeetalla on voimakkain magneettikenttä. Tämä päätettiin analysoimalla kartankuoren magneettisia poikkeavuuksia, jotka on koottu tietoverkkoon liittyvistä tiedoista Mars Global Surveyor.

Merkittävä esimerkki on esimerkki, joka tapahtui 14. elokuuta 2004 ja jonka SPICAM-instrumentti huomasi Mars Express -laivalla. Tämä aurora sijaitsi taivaalla Terra Cimmerian yläpuolella - maantieteellisillä koordinaateilla 177 ° itää, 52 ° eteläistä - ja sen arvioitiin olevan melko mittava, mitattuna 30 km poikki ja 8 km korkeaksi (18,5 mailia poikki ja 5 mailia korkea).

Äskettäin aurinko havaitsi Marsilla aurinkoa Maven , joka otti kuvia tapahtumasta 17. maaliskuuta 2015, vain päivän kuluttua siitä, kun aurinko oli havaittu täällä maan päällä. Lempinimeltään Marsin "jouluvalot", niitä havaittiin koko planeetan pohjoisen keskialueella ja (Marsin ilmakehän puutteen vuoksi happea ja typpeä) oli todennäköisesti heikko hehku verrattuna Maan vilkkaampaan näyttöön.

Tähän päivään mennessä kymmenien kiertäjien, laskeutuneiden ja rovers-tutkijoiden on tutkittu Marsin ilmapiiriä, ilmasto- ja sääkuvioita, jotka koostuvat NASA: n, Roscomoksen sekä Euroopan avaruusjärjestön ja Intian liittovaltion avaruusohjelman tehtävistä. Näihin kuuluvat Mariner 4 koetin, joka suoritti ensimmäisen Marsin lentotavan - kahden päivän operaation, joka tapahtui 14. - 15. heinäkuuta 1965.

Sen saamaa raakatietoa laajennettiin myöhemmin myöhemmin Mariner 6 ja 7 virkamatkat (jotka suorittivat lentopyöriä vuonna 1969). Tätä seurasi viikinki 1 ja 2 operaatiot, jotka saavuttivat Marsiin vuonna 1976 ja josta tuli ensimmäinen avaruusalus, joka laskeutui planeetalle ja lähetti takaisin kuvia pinnoista.

Vuosisadan vaihteen jälkeen kuusi kiertäjää on sijoitettu kiertoradalle Marsin ympärille keräämään tietoa sen ilmakehästä - 2001 Mars Odyssey, Mars Express, Marsin tiedustelupalvelin, Maven, Mars Orbiter -operaatio ja ExoMars Trace Gas Orbiter. Näitä on onniteltu esimerkiksi rover- ja land-operaatioilla Pheonix, Henki ja mahdollisuus, ja Uteliaisuus.

Tulevaisuudessa Punaiselle planeetalle on tarkoitus saavuttaa useita lisämatkailijoita, joiden odotetaan opettavan meille vieläkin enemmän sen ilmapiiriä, ilmastoa ja sääkuvioita. Löytämämme paljastaa paljon planeetan syvästä menneisyydestä, sen nykyisestä tilasta ja ehkä jopa auttaa meitä rakentamaan tulevaisuuden sinne.

Olemme kirjoittaneet täällä Space Magazinessa monia mielenkiintoisia artikkeleita Marsin säästä. Tässä Marsia verrattuna maahan, se tapahtuu vain Marsilla: Hiilidioksidilumi laskee punaisella planeetalla, lunta putoaa Marsin pilvistä, yllätystä! Marsilla on myös Auroras! ja NASA: n MAVEN Orbiter havaitsi radikaalimuutosta aiheuttavan aurinkotuulen pois Marsin ilmakehältä.

Lisätietoja saat tästä NASA-artikkelista siitä, kuinka avaruus sää vaikuttaa Marsiin.

Viimeinkin, jos haluat lisätietoja Marsista yleensä, olemme tehneet useita podcast-jaksoja Punaisesta planeetasta tähtitieteen näyttelijöissä. Jakso 52: Mars ja jakso 91: Veden etsiminen Marsilla.

Lähteet: