Marso atmosfera yra daug kitokia nei Žemės. Bet tas nedidelis vandens garų kiekis vis dar vaidina ryškų vaidmenį klimate.
NASA labai domisi Marso atmosfera, oru ir klimatu. Kuo daugiau jie žinos apie Marsą, tuo efektyviau jie galės planuoti misijas. Šiandieninio Marso supratimas gali padėti mums suprasti Saulės sistemos istoriją, kaip vystosi planetos ir koks buvo Marso klimatas senovės praeityje.
NASA turi visą komandą, skirtą suprasti Marso klimatą. Jis vadinamas Marso klimato modeliavimo centru. Jų darbas sutelktas į tris svarbiausius Marso atmosferos komponentus: vandens garus, anglies dioksidą ir dulkes. Žemiau pateiktame modeliavime vandens ir ledo debesys formuojasi ir išsisklaido visą dieną.
Marso debesys yra daug plonesni nei žemėje esantys debesys. Bet jie elgiasi panašiai. Aukščiau pateiktas modeliavimas rodo vasaros dieną šiauriniame pusrutulyje. Naktį debesys susidaro virš pusiaujo ir yra storiausi prieš pat saulėtekį. Kai saulė dieną sušildo atmosferą, jos išsisklaido, tada sutemoje jos pradeda formuotis iš naujo.
Modeliavimas pateiktas iš Marso klimato modeliavimo centro ir parodo, kad net jei debesys yra plonesni už Žemę, jie vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį planetos vėjo sistemose. Tai reiškia, kad jie taip pat padeda formuoti vandens judėjimą aplink planetą.
Klimato modeliavimo centras šioms simuliacijoms sukurti naudoja galingus superkompiuterius. Planetos atmosfera yra nepaprastai sudėtinga, ir ją suprasti reikia galingų kompiuterių ir modernių modelių. Modeliavimo centre didžiąją darbo dalį jie pasikliauja bendrojo cirkuliacijos modeliais (GCM).
Viena iš Centro darbo krypčių yra suprasti šių dienų vandens ciklą Marse. Centro tinklalapyje sakoma: „Norime išsiaiškinti, ar stebimas vandens ciklas yra vien tik apsikeitimo šiauriniu dangteliu rezultatas, ar reikalingi kiti šaltiniai, tokie kaip aktyvusis regolitas“. Šiuo metu jie modeliuoja Marsą su šiauriniu poliariniu dangteliu kaip vieninteliu vandens šaltiniu. Jų modeliavimas duoda gerų rezultatų, tačiau vis dar kyla problemų.
Modeliavimo centras taip pat bando suprasti senovės Marsą ir tai, kaip jis galėjo turėti šiltą, drėgną aplinką prieš milijardus metų, kai saulė buvo silpnesnė. Viena galimybė yra tai, kad Marso atmosfera buvo žymiai storesnė, kad į ją patektų daugiau šilumos. Kita galimybė yra susijusi su klimato kaita, kurią sukelia poveikis.
Kitas centro dėmesys yra Marso dulkės. Aišku, kad dulkės vaidina didžiulį vaidmenį Marse, tačiau tai nėra gerai suprantama. Klimato modeliavimo centro tinklalapyje sakoma: „... tampa vis aiškiau, kad parametrai, naudojami GCM dulkėms kelti, neapima visų dulkių kėlimo įvykių fizikos.“
Periodiškai planeta yra apgaubta pasaulinių dulkių audrų, kurios gali tęstis ištisus mėnesius. Suprasti šias audras būtina norint sėkmingai vykdyti misijas į planetą. NASA iš anksto žinojo, kad „InSight“ nusileidėjas į Marsą atvyks arti dulkių audros pabaigos, ir jie atitinkamai pasiruošė. Klimato modeliavimo dėka NASA žinojo, kad audrų dulkių metu viršutinė atmosfera įkaista, o apatinė - vėsta. Misijos inžinieriai paruošė „InSight“ veikti tomis sąlygomis.
Klimato modeliavimo centras yra tik vienas iš būdų, kuriais NASA naudojasi superkompiuteriais. Tarptautinėje superkompiuterių konferencijoje (SC 19) Denveryje lapkričio 18–22 dienomis jie pristatė 38 savo skaičiavimo projektus, įskaitant elektrinį lėktuvą X-57, modeliavimą, kaip ankstyvosios galaktikos vystosi kartu su juos supančiomis dujomis, ir pastangos žemėlapyje ir kiekybiškai įvertinti medžius Afrikoje į pietus nuo Sacharos.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Debesuota Marso naktis superkompiuterio akimis
- Pranešimas spaudai: kas yra NASA Marso klimato modeliavimo centras?
- NASA Ames Marso klimato modeliavimo centras
