MILLINE ILM ON NAGU MARSIL?

Send

Tere tulemast tagasi meie planeediliste ilmade sarja! Täna vaatleme ühel päeval Maa naabrit ja võimalikku inimkonna varukoopia asukohta - Marssi!

Marssi nimetatakse sageli maakera kaksikuks, sarnasuse tõttu meie planeediga. Nad on mõlemad maapealsed planeedid, mõlemal on polaarjäämütsid ja (korraga) mõlemal oli nende pinnal elujõuline keskkond ja vedel vesi. Kuid peale selle on need kaks üsna erinevad. Ja kui rääkida nende atmosfäärist ja kliimast, eristub Marss Maast Maal mõnel üsna sügaval viisil.

Näiteks Marsil ilm on tavaliselt üsna dramaatiline. Marsi ilm ei ole mitte ainult erinev päevast päeva, see varieerub mõnikord ka tunnis. See tundub natuke ebatavaline planeedi jaoks, mille atmosfäär on vaid 1% nii tihe kui Maa oma. Ja ikkagi, Marsil õnnestub ekstreemsete ilmastikuolude ja meteoroloogiliste nähtuste ilmnemisel tõepoolest eelkontrollist kõrgemale jõuda.

Marsi atmosfäär:

Marsil on väga õhuke atmosfäär, mis koosneb 96% süsinikdioksiidist, 1,93% argoonist ja 1,89% lämmastikust ning hapniku ja vee jälgedest. Atmosfäär on üsna tolmune, sisaldades osakesi, mille läbimõõt on 1,5 mikromeetrit, mis annab Marsi taevale pinnalt vaadates selle värvuse. Marsi õhurõhk jääb vahemikku 0,4–0,87 kPa, mis vastab umbes 1% Maa pinnast merepinnal.

Selle õhukese atmosfääri ja selle suurema kauguse tõttu Päikesest on Marsi pinnatemperatuur palju külmem kui see, mida me siin Maa peal kogeme. Planeedi keskmine temperatuur on -63 ° C (-82 ° F), madalaim temperatuuril talvel talvel on -143 ° C (-226 ° F) ja kõrgeim temperatuuril 35 ° C (95 ° F). suvel ja keskpäeval ekvaatori juures.

Poltide temperatuuride äärmiselt madalate temperatuuride tõttu külmub 25–30% atmosfääri süsinikdioksiidist ja muutub pinnale sadestunud kuivaks jääks. Kui polaarjääd on valdavalt vesi, on Marsi põhjapoolusel talvel ühe meetri paksune kuiva jääkiht, lõunapoolust katab aga kaheksa meetri sügavune püsikiht.

Marsi atmosfääris on tuvastatud ka jälgi metaani ja ammoniaagi koguses. Varasema puhul on selle hinnanguline kontsentratsioon umbes 30 osa miljardit (ppb), ehkki Uudishimu rover tuvastas „kümnekordse teraviku“ 16. detsembril 2014. See tuvastamine oli tõenäoliselt lokaliseeritud ja allikas jääb saladuseks. Samuti on ebaselge ammoniaagi allikas, ehkki võimaluseks on pakutud vulkaanilist aktiivsust.

Meteoroloogilised nähtused:

Marss on kuulus ka intensiivsete tolmutormide pärast, mis võivad ulatuda väikestest tornaadotest kuni kogu planeeti hõlmavate nähtusteni. Viimase juhtumid langevad kokku tolmu atmosfääri puhumisega, põhjustades selle kuumutamist Päikesest. Soojem tolmuga täidetud õhk tõuseb ja tuuled tugevnevad, tekitades torme, mille laius võib olla kuni tuhandeid kilomeetreid ja kesta mitu kuud korraga. Kui need suureks saavad, saavad nad tegelikult suurema osa pinnast vaatepildist blokeerida.

Õhukese atmosfääri, madalate temperatuuride ja magnetosfääri puudumise tõttu ei toimu Marsil vedelaid sademeid (st vihma). Põhimõtteliselt põhjustaks päikesekiirgus atmosfääris oleva vedela vee lahustumise vesiniku ja hapniku hulka. Ja külma ja õhukese atmosfääri tõttu pole pinnal lihtsalt piisavalt vedelat vett, et säilitada veeringlus.

Vahel aga moodustuvad atmosfääris õhukesed pilved ja sademeid langeb lume kujul. See koosneb peamiselt süsinikdioksiidist lumest, mida on täheldatud polaaraladel. Kuid ka Marsi ülemises atmosfääris on varem täheldatud väikesi jälgi veega külmunud külmunud pilvedest, mis annavad lume, mis on piiratud kõrgusega.

Ühte sellist juhtumit täheldati 29. septembril 2008, mil Fööniks landder tegi pilte pilvedest langevast lumest, mis asus Heimdali kraatri lähedal tema maabumiskohast 4 km (2,5 miili) kõrgusel. Maandurilt kogutud andmed näitasid, et sademed aurustusid enne, kui see jõudis maapinnale.

Aurorae Marsil:

Samuti on Marsil tuvastatud aurud, mis on ka magnetväljade ja päikesekiirguse vastastikmõju tulemus. Kuigi Marsil on magnetosfäärist vähe rääkida, leidsid teadlased, et minevikus täheldatud auroraad vastasid alale, kus kõige tugevam magnetväli paikneb planeedil. Selle järelduseks oli kooriku magnetilise anomaalia kaardi analüüsimine, mis oli koostatud andmebaasist Marsi globaalne mõõdistaja.

Märkimisväärne näide on see, mis toimus 14. augustil 2004 ja mida märkas SPICAMi instrument Mars Expressi pardal. See aurora asus taevas Terra Cimmeria kohal - geograafiliste koordinaatidega 177 ° ida, 52 ° lõuna - ja oli hinnanguliselt üsna suur, mõõtes 30 km laiust ja 8 km kõrgust (18,5 miili läbimõõduga ja 5 miili kõrgust).

Hiljuti vaatasid Marsil auroraad MAVEN missioon, mis jäädvustas pilte sündmusest 17. märtsil 2015, päev pärast seda, kui siin Maa peal täheldati auru. Hüüdnimega Marsi “jõulutulesid” täheldati neid kogu planeedi põhjapoolsetel laiuskraadidel ning (Marsi atmosfääris hapniku ja lämmastiku puuduse tõttu) oli Maa eredama kuvaga võrreldes tõenäoliselt nõrk kuma.

Tänaseks on Marsi atmosfääri, kliima- ja ilmastikumustreid uurinud kümmekond orbiiditajat, maandurit ja roverit, koosnedes NASA, Roscomose, aga ka Euroopa Kosmoseagentuuri ja India föderaalse kosmoseprogrammi missioonidest. Nende hulka kuuluvad Mariner 4 sondi, mis viis läbi esimese Marsi lendorava - kahepäevane operatsioon, mis leidis aset ajavahemikul 14. juulist 15-15 1965.

Sellega saadud töötlemata andmeid laiendati hiljem Mariner 6 ja 7 missioonidel (mis viisid lendurid läbi 1969. aastal). Sellele järgnes Viiking 1 ja 2 missioonid, mis jõudsid Marsile 1976. aastal ja millest sai esimene kosmoselaev, mis maandub planeedile ja saadab pindade pilte tagasi.

Alates sajandivahetusest on Marsi ümbruse orbiidile paigutatud kuus orbiiti, et koguda teavet selle atmosfääri kohta - 2001 Marsi Odüsseia, Mars Express, Marsi tutvumisobjekt, MAVEN, Marssi Orbiteri missioon ja ExoMars Trace Gas Orbiter. Neid on kiitnud rover- ja maandumismissioonid Pheonix, Vaim ja võimalus, ja Uudishimu.

Tulevikus on Punasele planeedile jõudmiseks kavandatud mitu täiendavat missiooni, mis loodetavasti õpetavad meid veelgi selle atmosfääri, kliima ja ilmastiku mustrite kohta. See, mida leiame, paljastab palju planeedi sügava mineviku, selle praeguse seisundi kohta ja võib-olla isegi aitab meil sinna tulevikku ehitada.

Oleme siin ajakirjas Space Magazine kirjutanud palju huvitavaid artikleid Marsi ilmastiku kohta. Siin, Marss, võrreldes Maaga, juhtub see ainult Marsil: Süsinikdioksiidi lumi langeb punasele planeedile, lumi langeb Marsi pilvedest, üllatus! Marsil on Auroras Too! ja NASA MAVEN Orbiter avastab radikaalseid muutusi põhjustava Marsi atmosfääri eemaldatud päikesetuule.

Lisateabe saamiseks vaadake seda NASA artiklit selle kohta, kuidas kosmose ilm mõjutab Marsi.

Lõpuks, kui soovite rohkem teada saada Marsi kohta, oleme Astronoomia Cast'is Punase planeedi kohta teinud mitu podcasti jagu. Episood 52: Mars ja Episode 91: Marsil vee otsimine.

Allikad: