На этой неделе, с 20 по 24 марта, в Вудлендсе, штат Техас, состоится 48-я Лунная и планетарная научная конференция. Ежегодно эта конференция объединяет международных специалистов в области геологии, геохимии, геофизики и астрономии, чтобы представить последние достижения в области планетологии. До сих пор одним из основных моментов конференции была презентация о погодных условиях на Марсе.
Как команда исследователей из Центра исследований в области наук о Земле и космосе (CRESS) при Йоркском университете, продемонстрировала, Любопытство получены некоторые довольно интересные изображения погодных условий Марса за последние несколько лет. К ним относятся изменения в облачном покрове, а также первый наземный вид марсианских облаков, сформированных гравитационными волнами.
Когда дело доходит до облачных образований, гравитационные волны являются результатом гравитации, пытающейся восстановить их естественное равновесие. И хотя это было обычным явлением на Земле, считалось, что такое образование невозможно вокруг экваториальной полосы Марса, где были видны гравитационные волны. Все это стало возможным благодаря выгодному положению Curiosity в кратере Гейл.
Расположенный недалеко от экватора Марса, Curiosity удалось последовательно записать то, что известно как облачный пояс афелиона (ACB). Как следует из названия, это ежегодно повторяющееся явление появляется во время сезона афелий на Марсе (когда он наиболее удален от Солнца) между широтами 10 ° южной широты и 30 ° северной широты. В афелии, точке, наиболее удаленной от Солнца, на планете доминируют две облачные системы.
Они включают в себя вышеупомянутый ACB и полярные явления, известные как полярные облака Гуда (PHC). В то время как ПМСП характеризуются облаками углекислого газа, облака, которые образуются вокруг экваториальной полосы Марса, состоят из водяного льда. Эти облачные системы рассеивают их, когда Марс приближается к Солнцу (перигелий), где повышение температуры приводит к образованию пыльных бурь, которые ограничивают образование облаков.
В течение почти пяти лет Любопытство В рабочем состоянии марсоход записал более 500 фильмов об экваториальном марсианском небе. Эти фильмы приняли форму как фильмов Zenith (ZM), в которых камера направлена вертикально, так и фильмов Supra-Horizon (SHM), которые были нацелены на меньший угол возвышения, чтобы держать горизонт в кадре.
Используя навигационную камеру Curiosity, Джейкоб Клос и доктор Джон Мурс - два исследователя из CRESS - сделали восемь записей ACB в течение двух марсианских лет - в частности, между Марсом 31 и Марсом 33 (около 2012–2016). Сравнивая фильмы ZM и SHM, они смогли различить изменения в облаках, которые носили как дневной (ежедневный), так и годовой характер.
Они обнаружили, что в период с 2015 по 2016 год ACB Марса претерпел изменения непрозрачности (или изменения плотности) в течение суточного цикла. После периодов повышенной активности рано утром облака к минимуму достигнут минимума. За этим следует второй, более низкий пик ближе к вечеру, который указывает на то, что ранние утренние часы Марса являются наиболее благоприятным временем для формирования более толстых облаков.
Что касается межгодовой изменчивости, они обнаружили, что в период между 2012 и 2016 годами, когда Марс отошел от афелия, произошло соответствующее увеличение числа облаков с более высокой непрозрачностью на 38%. Однако, полагая, что эти результаты являются результатом статистической погрешности, вызванной неравномерным распределением видео, они пришли к выводу, что разница в непрозрачности была примерно на уровне около 5%.
Все эти изменения соответствовали изменениям приливной температуры, когда более низкие дневные или сезонные температуры приводят к более высоким уровням конденсации в воздухе. Однако тенденция увеличения облачности в течение дня была неожиданной, поскольку повышение температуры должно привести к снижению насыщенности. Однако, как они объяснили во время презентации, это тоже можно отнести к ежедневным изменениям:
«Одно из объяснений улучшения во второй половине дня, выдвинутое Tamppari et. и др. заключается в том, что при повышении температуры воздуха в течение дня усиленная конвекция поднимает водяной пар на высоту насыщения, что увеличивает вероятность образования облаков. В дополнение к водяному пару может также подниматься пыль, которая действует как ядро конденсации, обеспечивая более эффективное образование облаков ».
Однако, что было самым интересным, так это тот факт, что за один день наблюдения - Sol 1302 или 5 апреля 2016 года - команде удалось наблюдать нечто удивительное. Смотря на горизонт во время SHM, NavCam видел параллельные ряды облаков, которые все указывали в одном направлении. Хотя известно, что такие колебания происходят в полярных регионах (где речь идет о ПМСП), их обнаружение на экваторе было неожиданным.
Но, как объяснил Мур в интервью Научный журнал,видение на Марсе подобного Земле явления согласуется с тем, что мы видели так далеко от Марса. «Марсианская среда - это экзотика, окутанная знакомым», - сказал он. «Закаты синие, пыль дьявола огромна, снегопад больше похож на алмазную пыль, а облака тоньше, чем то, что мы видим на Земле».
В настоящее время неясно, какой механизм может быть ответственным за создание этих волн в первую очередь. На Земле они вызваны возмущениями ниже в тропосфере, солнечной радиацией или явлением струйного потока. Знание того, что может объяснить их на Марсе, вероятно, покажет некоторые интересные вещи о динамике его атмосферы. В то же время необходимы дальнейшие исследования, прежде чем ученые смогут однозначно сказать, что здесь наблюдались гравитационные волны.
Но в то же время, эти результаты являются захватывающими, и, несомненно, помогут расширить наши знания об атмосфере Красной планеты и круговороте воды на Марсе. Как показывают текущие исследования, Марс все еще испытывает потоки жидкой соленой воды на своей поверхности и даже испытывает ограниченное количество осадков. И, рассказывая нам больше о современной метеорологии Марса, она также может рассказать о водном прошлом планеты.
Чтобы увидеть записи марсианских облаков, нажмите здесь, здесь и здесь.
