Dobrodošli nazaj v naši seriji planetarnega vremena! Danes si ogledamo Zemljino sosedo in morebitno 'rezervno lokacijo' za človeštvo nekoč - Mars!
Mars se pogosto imenuje 'zemeljski dvojček' zaradi podobnosti, ki jih ima z našim planetom. Oba sta zemeljska planeta, oba imata polarne ledene kape in (nekoč) sta imela oba sposobna atmosfero in tekočo vodo na svojih površinah. A poleg tega sta si to dvoje precej različni. In ko gre za njihovo atmosfero in podnebje, Mars stoji ločeno od Zemlje na nekaj precej globokih načinov.
Na primer, ko gre za vreme na Marsu, je napoved običajno precej dramatična. Ne samo, da se marsovsko vreme spreminja iz dneva v dan, včasih se spreminja iz ure v uro. To se zdi nekoliko nenavadno za planet, ki ima ozračje, ki je le 1 % tako gosto kot Zemlja. In vendar Mars uspe resno dvigniti prednost, ko gre za ekstremne vremenske in meteorološke pojave.
Marsova atmosfera:
Mars ima zelo tanko atmosfero, ki je sestavljena iz 96 % ogljikovega dioksida, 1,93 % argona in 1,89 % dušika, skupaj s sledovi kisika in vode. Ozračje je precej prašno, vsebuje delce s premerom 1,5 mikrometra, kar daje Marsovemu nebu rjavo-rjavo barvo, če ga gledamo s površine. Marsov atmosferski tlak se giblje od 0,4 do 0,87 kPa, kar je enako približno 1 % Zemljinega tlaka na morski gladini.
Ta slika ponazarja možne načine, kako bi metan lahko prišel v Marsovo atmosfero in se tudi odstranil iz nje. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/SAM-GSFC/Univ. iz Michigana
Zaradi te tanke atmosfere in večje oddaljenosti od Sonca je površinska temperatura Marsa veliko hladnejša od tiste, ki jo doživljamo tukaj na Zemlji. Povprečna temperatura planeta je -63 °C (-82 °F), z najnižjo temperaturo -143 °C (-226 °F) pozimi na polih in najvišjo 35 °C (95 °F) med poleti in opoldne na ekvatorju.
Zaradi ekstremno nizkih temperatur na polih 25-30 % ogljikovega dioksida v ozračju zmrzne in postane suh led, ki se odloži na površje. Medtem ko so polarne ledene kape pretežno vode, ima Marsov severni pol plast suhega ledu, ki pozimi meri en meter, medtem ko je južni pol prekrit s trajno plastjo, ki je globoka osem metrov.
V ozračju Marsa so odkrili tudi sledove metana in amoniaka. V primeru prvega ima ocenjeno koncentracijo približno 30 delov na milijardo (ppb), čeprav radovednostRover je zaznal 'desetkratni kos' 16. decembra 2014. To odkritje je bilo verjetno lokalizirano, vir pa ostaja skrivnost. Podobno ni jasen vir amoniaka, čeprav je bila kot možnost predlagana vulkanska aktivnost.
Meteorološki pojavi:
Mars je znan tudi po svojih intenzivnih prašnih nevihtah, ki se lahko gibljejo od majhnih tornadov do pojavov po celem planetu. Primeri slednjega sovpadajo s vpihovanjem prahu v ozračje, zaradi česar se segreje od Sonca. Toplejši zrak, napolnjen s prahom, se dviga in vetrovi postajajo močnejši, kar ustvarja nevihte, ki lahko merijo na tisoče kilometrov v širino in trajajo več mesecev. Ko postanejo tako veliki, lahko dejansko blokirajo večino površine pred pogledom.
Slika, ki zajema aktivno prašno nevihto na Marsu. Zasluge za slike: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Zaradi tanke atmosfere, nizkih temperatur in pomanjkanja magnetosfere na Marsu ne prihaja do tekočih padavin (t.i. dežja). V bistvu bi sončno sevanje povzročilo, da se vsaka tekoča voda v atmosferi razpade na vodik in kisik. In zaradi hladne in tanke atmosfere na površini preprosto ni dovolj tekoče vode za vzdrževanje vodnega cikla.
Občasno pa v ozračju nastanejo tanki oblaki in padavine padajo v obliki snega. To je sestavljeno predvsem iz sneg ogljikovega dioksida , kar so opazili v polarnih regijah. Vendar pa so v zgornji atmosferi Marsa v preteklosti opazili tudi majhne sledi zamrznjenih oblakov, ki so nosili vodo, ki proizvajajo sneg, ki je omejen na visoke nadmorske višine.
En tak primer je bil opažen na 29. september 2008 , ko Phoenixpristajalnik fotografiral sneg, ki pada iz oblakov, ki so bili 4 km (2,5 milje) nad mestom pristanka blizu kraterja Heimdal. Vendar pa podatki, zbrani s pristajalnega letala, kažejo, da so padavine izhlapevale, preden so lahko dosegle tla.
Aurora na Marsu:
Aurore so zaznali tudi na marca , ki so tudi posledica interakcije med magnetnimi polji in sončnim sevanjem. Medtem ko ima Mars malo magnetosfere, o kateri bi lahko govorili, so znanstveniki ugotovili, da so avrore, opažene v preteklosti, ustrezale območju, kjer je na planetu lokalizirano najmočnejše magnetno polje. To je bilo sklenjeno z analizo zemljevida magnetnih anomalij skorje, sestavljenega s podatki iz Mars Global Surveyor .
Mars ima v svoji skorji magnetizirane kamnine, ki ustvarjajo lokalizirana, neenakomerna magnetna polja (levo). Na sliki desno vidimo, kako se ta polja razprostirajo v vesolje nad skalami. Na njihovih vrhovih se lahko oblikujejo aurore. Zasluge: NASA
Pomemben primer je tisti, ki se je zgodil 14. avgusta 2004 in ga je instrument SPICAM opazil na krovu Mars Express . Ta aurora se je nahajala na nebu nad Terra Cimmeria – na geografskih koordinatah 177° vzhodno, 52° južno – in je bila ocenjena kot precej velika, saj je merila 30 km v premer in 8 km visoko (18,5 milj v premer in 5 milj visoko).
Pred kratkim je na Marsu opazil auroro MAVEN misije, ki je posnela slike dogodka na 17. marec 2015 , le dan po tem, ko so tukaj na Zemlji opazili auroro. Poimenovali so jih Marsove »božične lučke«, so jih opazili na srednjih severnih zemljepisnih širinah planeta in (zaradi pomanjkanja kisika in dušika v Marsovi atmosferi) so bili verjetno šibek sijaj v primerjavi z bolj živahnim prikazom Zemlje.
Do danes je Marsovo atmosfero, podnebje in vremenske vzorce preučevalo na desetine orbiterjev, pristajalnikov in roverjev, ki jih sestavljajo misije NASA, Roscomosa, pa tudi Evropske vesoljske agencije in indijskega zveznega vesoljskega programa. Ti vključujejo Mariner 4 sondo, ki je izvedla prvi prelet Marsa – dvodnevno operacijo, ki je potekala med 14. in 15. julijem 1965.
Surove podatke, ki jih je pridobil, so pozneje razširili Mariner 6in7 misije (ki so leta 1969 opravili prelet). Temu je sledil Viking 1 in 2 misije, ki so leta 1976 dosegle Mars in postale prvo vesoljsko plovilo, ki je pristalo na planetu in poslalo slike površin.
Od preloma stoletja je bilo šest orbiterjev postavljenih v orbito okoli Marsa, da bi zbrali informacije o njegovi atmosferi – 2001 Mars Odiseja , Mars Express , Mars Reconnaissance Orbiter , MAVEN , Misija orbiterja Mars in ExoMars Trace Gas Orbiter .Te so dopolnjevale misije roverjev in landerjev, kot so Pheonix , Duh in priložnost ,in radovednost .
V prihodnosti je predvidenih več dodatnih misij za dosego Rdečega planeta, ki naj bi nas še več naučile o njegovem vzdušju, podnebju in vremenskih vzorcih. To, kar bomo našli, bo razkrilo veliko o globoki preteklosti planeta, njegovem sedanjem stanju in nam morda celo pomagalo zgraditi prihodnost tam.
Na Universe Today smo napisali veliko zanimivih člankov o marsovskem vremenu. tukaj Mars v primerjavi z Zemljo , To se zgodi samo na Marsu: na Rdečem planetu pada sneg iz ogljikovega dioksida , Sneg pada iz marsovskih oblakov , Presenečenje! Mars ima tudi Aurore! in Nasin orbiter MAVEN odkrije, da je sončni veter odstranjen z Marsa, ki povzroča radikalno preobrazbo .
Za več informacij si oglejte ta članek NASA o kako vesoljsko vreme vpliva marca.
Nazadnje, če želite izvedeti več o Marsu na splošno, smo na Astronomy Cast posneli več epizod podcastov o Rdečem planetu. Epizoda 52: Mars , in Epizoda 91: Iskanje vode na Marsu .
Viri:
