Marsi atmosfäär on Maa omast palju erinev. Kuid sellel veeauru väikesel hulgal on kliimas endiselt oluline roll.
NASA on väga huvitatud Marsi atmosfäärist, ilmast ja kliimast. Mida rohkem nad Marsist teavad, seda tõhusamalt saavad nad missioone kavandada. Ja tänapäeva Marsi mõistmine aitab meil mõista Päikesesüsteemi ajalugu, seda, kuidas planeedid arenevad ja milline oli Marsi kliima muinasajaloos.
NASA-l on terve meeskond, kes on pühendunud Marsi kliima mõistmisele. Seda nimetatakse Marsi kliimamudelite keskuseks. Nende töö keskendub kolmele Marsi atmosfääri kriitilisele komponendile: veeaur, süsinikdioksiid ja tolm. Allolevas simulatsioonis moodustuvad ja hajuvad vesi-jääpilved kogu päeva jooksul.
Marsi pilved on palju õhemad kui maakera pilved. Kuid nad käituvad sarnaselt. Ülaltoodud simulatsioon näitab suvepäeva põhjapoolkeral. Pilved tekivad öösel ekvaatori kohal ja on kõige paksemad vahetult enne päikesetõusu. Kui Päike soojendab atmosfääri päevasel ajal, hajuvad nad, siis videvikus hakkavad nad uuesti moodustuma.
Simulatsioon pärineb Marsi kliimamudelite keskusest ja näitab, et kuigi pilved on Maa omast õhemad, mängivad nad planeedi tuulesüsteemides üliolulist rolli. Ja see tähendab, et need aitavad kujundada ka vee liikumist planeedi ümber.
Kliimamudelikeskus kasutab nende simulatsioonide loomiseks võimsaid superarvuteid. Planeedi atmosfäär on äärmiselt keeruline ja selle mõistmiseks on vaja võimsaid arvuteid ja keerukaid mudeleid. Modellikeskuses loodavad nad suure osa oma tööst üldistele ringlusmudelitele (GCM).
Keskuse töö üheks tõukejõuks on mõista tänapäeva veeringlust Marsil. Keskuse veebisaidil öeldakse: "Soovime teha kindlaks, kas vaadeldav veeringlus on ainuüksi põhjapoolse jääkorgiga vahetamise tulemus või on vaja muid allikaid, näiteks aktiivset regoliiti." Praegu modelleerivad nad Marsi ainsa veeallikana põhjapooluse polaarkorgiga. Nende simulatsioonid annavad häid tulemusi, kuid siiski on probleeme.
Modellikeskus püüab mõista ka iidset Marsi ja kuidas see võis olla soe, niiske keskkond miljardeid aastaid tagasi, kui Päike oli õhem. Üks võimalus on see, et Marsil oli palju paksem CO2 atmosfäär, mis lõksus rohkem soojust. Teine võimalus hõlmab mõju põhjustatud kliimamuutusi.
Keskuse teine fookus on Marsi tolm. On selge, et tolm mängib Marsil tohutut rolli, kuid sellest ei saa hästi aru. Kliimamudelite keskuse veebisaidil öeldakse: „... on üha selgemaks muutumas, et GCM-ides tolmu tõstmiseks kasutatavad parameetrid ei hõlma kõigi tolmu tõstmise sündmustega seotud füüsikat.”
Perioodiliselt on planeet ümbritsetud globaalsete tolmutormidega, mis võivad kesta mitu kuud. Nendest tormidest aru saamine on vajalik planeedile edukate missioonide jaoks. NASA teadis juba ette, et InSighti maandur jõuab Marsile tolmutormi lõpus, ja nad valmistusid vastavalt. Tänu kliimamudelitele teadis NASA, et tolmutormide ajal soojeneb ülemine atmosfäär ja alumine atmosfäär jahtub. Misjonitehnikud valmistasid InSighti nendes tingimustes töötamiseks.
Kliimamudelite keskus on ainult üks viis, kuidas NASA kasutab superarvuteid. Denveris 18. – 22. Novembril toimunud rahvusvahelisel superarvuti konverentsil (SC 19) tutvustasid nad 38 oma arvutusprojekti, sealhulgas nende elektriline lennuk X-57, simulatsioon sellest, kuidas varased galaktikad arenevad koos neid ümbritseva gaasiga, ja katsed puude kaardistamiseks ja kvantifitseerimiseks Sahara-taguses Aafrikas.
Veel:
- Pressiteade: Pilves marsiöö superarvuti pilgu läbi
- Pressiteade: Mis on NASA Marsi kliimamudelite keskus?
- NASA Ames Marsi kliimamudelite keskus
