Zgodnie z artykułem opublikowanym w JGR: Planets, rosyjscy i zagraniczni planetolodzy stworzyli pierwszy model klimatyczny do przewidywania typowej pogody na Marsie latem i zimą, korzystając z danych z sondy Mars-Express.
„Nasz model opisuje trójwymiarowe ruchy mas powietrza w atmosferze planety, przenoszenie promieniowania słonecznego i podczerwonego, przemiany fazowe wody, a także mikrofizykę chmur marsjańskich, które odgrywają kluczową rolę w cyklu wody na planecie” - mówi Alexander Rodin, planetolog z Moskiewskiego Instytutu Fizyki i Technologii, którego słowa prowadzi serwis prasowy uczelni.
Pod żelaznymi chmurami Marsa
Mars, wraz z Ziemią i Tytanem, jest jedną z nielicznych planet w Układzie Słonecznym, która ma „pełne” pory roku, złożony obieg wody i innych substancji lotnych oraz związane z nimi siły erozji. W ostatnich latach, po odkryciu śladów świeżej wody i innych składników niezbędnych do narodzin życia, naukowcy aktywnie badają klimat współczesnego i starożytnego Marsa, próbując zrozumieć, gdzie mogą znajdować się ślady życia na Marsie.
Jak zauważa Rodin, naukowcy od dawna próbują stworzyć pełnoprawne modele klimatyczne opisujące zmieniające się pory roku i klimat na powierzchni Marsa, ale większość z nich podaje raczej niedokładne prognozy, które nie pokrywają się z tym, co rosyjskie urządzenie SPICAM gromadzi na pokładzie sondy Mars-Express i jego analogi na innych stacjach orbitalnych.
Powodem tego, jak sugerowali rosyjscy planetolodzy, było to, że modele te opierały się na błędnych przekonaniach o tym, jak przebiega cykl wodny na czerwonej planecie i jak jej cząsteczki oddziałują z najmniejszymi cząstkami pyłu w atmosferze Marsa.
Analizując dane zebrane przy pomocy SPICAM, Rodin i jego koledzy zwrócili uwagę na fakt, że cząsteczki pyłu w powietrzu marsjańskim zachowują się inaczej niż na Ziemi, na której oparto obliczenia ich kolegów. W szczególności zauważyli, że powietrze na czwartej planecie Układu Słonecznego jest zdominowane nie przez jeden, ale przez dwa zestawy cząstek pyłu, znacznie różniących się od siebie wielkością - około 0,03 i 0,3 mikrometra.
Film promocyjny:
Odwieczny cykl
Ich obecność poważnie zmienia sposób formowania się chmur i zachowania pary wodnej w górnych warstwach atmosfery Marsa na wysokości od 10 do 70 kilometrów, co wpływa na ilość światła słonecznego i ciepła docierającego do jego powierzchni oraz inne ważne parametry klimatyczne.
Kiedy naukowcy wyjaśnili wszystkie te różnice w standardowym modelu MAOAM opisującym klimat Marsa, byli w stanie prawie całkowicie przybliżyć wyniki obliczeń do tego, co Mars-Express i inne sondy widziały każdego marsjańskiego lata i zimy. Dzięki temu planetolodzy po raz pierwszy mogli „zobaczyć”, jak zmieniają się warunki na planecie w tych porach roku, i ocenić te zmiany pod kątem możliwości zamieszkania Marsa.
Na przykład planetolodzy odkryli, że największe stężenie wody występuje nad Biegunem Północnym w momencie, gdy na tej samej półkuli zaczyna się lato. Wraz ze zbliżaniem się zimy gęstość pary wodnej stopniowo maleje, co może wskazywać na kondensację wody i opady na powierzchni planety.
Ponadto fizycy w podobny sposób obliczyli gęstość i rozkład w atmosferze chmur składających się z mikroskopijnych kryształków lodu. Okazało się, że najwięcej lodu znajdowało się nad równikowymi rejonami planety latem, w tym samym czasie, kiedy na biegunie północnym obserwowano maksymalną ilość wody.
Dane te, jak mają nadzieję Rodin i jego koledzy, pomogą rosyjskim naukowcom i ich zagranicznym kolegom zrozumieć, gdzie na Marsie rozwinęły się najkorzystniejsze warunki do życia, co pomoże znaleźć idealne miejsce do poszukiwania jego śladów podczas kolejnych wypraw robotycznych lub załogowych na czerwoną planetę.