Sveiki atvykę į mūsų planetų orų seriją! Šiandien apžvelgiame kaimyną Žemę ir galimą žmonijos „atsarginę vietą“ - Marsą!
Marsas dažnai vadinamas „Žemės dvyniu“ dėl panašumų, kuriuos jis turi su mūsų planeta. Jie abu yra antžeminės planetos, abu turi polinius ledo dangtelius, ir (vienu metu) abiejų jų paviršiuose buvo gyvybinga atmosfera ir skystas vanduo. Tačiau be to, abu yra gana skirtingi. Kalbant apie jų atmosferą ir klimatą, Marsas šiek tiek nuodugniai išsiskiria iš Žemės.
Pavyzdžiui, kalbant apie orą ant Marso, prognozė paprastai yra gana dramatiška. Marso oras ne tik skiriasi kiekvieną dieną, bet ir nuo valandos iki valandos. Tai atrodo šiek tiek neįprasta planetai, kurios atmosfera yra tik 1% tokia tanki, kaip Žemės. Ir vis dėlto Marsas sugeba iš tikrųjų pakilti iki ante, kai kalbama apie ekstremalius orus ir meteorologinius reiškinius.
Marso atmosfera:
Marso atmosfera yra labai plona, kurią sudaro 96% anglies dioksido, 1,93% argono ir 1,89% azoto, kartu su deguonies ir vandens pėdsakais. Atmosfera yra gana dulkėta, joje yra kietųjų dalelių, kurių skersmuo yra 1,5 mikrometro, ir tai suteikia Marso dangaus spalvai tamsų, žiūrint iš paviršiaus. Marso atmosferos slėgis svyruoja nuo 0,4 iki 0,87 kPa, tai yra maždaug 1% Žemės paviršiaus jūros lygyje.
Dėl šios plonos atmosferos ir didesnio atstumo nuo Saulės Marso paviršiaus temperatūra yra daug šaltesnė nei tai, ką mes patiriame čia, Žemėje. Vidutinė planetos temperatūra yra -63 ° C (-82 ° F), žiemą stulpuose žemiausia -143 ° C (-226 ° F), o aukščiausia - 35 ° C (95 ° F). vasarą ir vidurdienį prie pusiaujo.
Dėl ypač žemo stulpelių temperatūros 25–30% atmosferoje esančio anglies dioksido užšąla ir virsta sausu ledu. Kol poliariniai ledo gaubtai yra daugiausia vandens, Marso šiaurės ašigalis žiemą yra vieno metro storio sauso ledo sluoksnis, o pietų ašigalius dengia nuolatinis aštuonių metrų gylio sluoksnis.
Pėdsakų metano ir amoniako kiekiuose taip pat aptikta Marso atmosferoje. Pirmojo atveju numatoma maždaug 30 milijardo dalių (ppb) koncentracija, nors Smalsumas „Rover“ aptiko „dešimties kartų smaigalį“ 2014 m. gruodžio 16 d. Šis aptikimas greičiausiai buvo lokalizuotas, o šaltinis tebėra paslaptis. Taip pat neaiškus amoniako šaltinis, nors kaip galimybė buvo pasiūlyta vulkaninė veikla.
Meteorologiniai reiškiniai:
Marsas taip pat garsėja intensyviomis dulkių audromis, kurios gali svyruoti nuo mažų tornadų iki visos planetos reiškinių. Pastarieji atvejai sutampa su dulkių, išpučiamų į atmosferą, sukelimu, kad jos būtų sušildytos nuo saulės. Šiltesnis, dulkėmis užpildytas oras pakyla, o vėjai sustiprėja, todėl susidaro audros, kurios gali išmatuoti iki tūkstančių kilometrų plotį ir trukti ištisus mėnesius. Kai jie tampa tokie dideli, jie iš tikrųjų gali užblokuoti didžiąją dalį paviršiaus.
Dėl plonos atmosferos, žemos temperatūros ir magnetosferos trūkumo, Marsas nevyksta skystų kritulių (t. Y. Lietaus). Iš esmės dėl saulės radiacijos bet koks skystas vanduo atmosferoje išsiskirstys į vandenilį ir deguonį. O dėl šaltos ir plonos atmosferos paviršiaus nėra pakankamai skysto vandens, kad palaikytų vandens ciklą.
Tačiau kartais atmosferoje susidaro ploni debesys, o krituliai patenka į sniegą. Tai daugiausia iš sniego anglies dioksido, kuris pastebėtas poliariniuose regionuose. Tačiau praeityje Marso viršutinėje atmosferoje taip pat buvo pastebėti nedideli užšalusių debesų, nešančių vandenį, pėdsakai, susidarantys sniegui, kuris ribojamas dideliame aukštyje.
Vienas tokių atvejų buvo pastebėtas 2008 m. Rugsėjo 29 d., Kai Feniksas Landeris fotografavo sniegą, krintantį iš debesų, kurie buvo 4 km (2,5 mylios) aukštyje virš jo nusileidimo vietos netoli Heimdalio kraterio. Tačiau iš tūpyklos surinkti duomenys parodė, kad krituliai išgaravo, kol jie negalėjo pasiekti žemės.
Aurorae ant Marso:
Taip pat Marse buvo aptiktos auros, kurios taip pat yra magnetinių laukų ir saulės spinduliuotės sąveikos rezultatas. Nors apie Marsą kalbama tik apie magnetosferą, mokslininkai nustatė, kad praeityje stebimos auroros atitiko sritį, kurioje stipriausias magnetinis laukas yra lokalizuotas planetoje. Tai buvo padaryta išanalizavus plutos magnetinių anomalijų žemėlapį, sudarytą iš „Mars Global Surveyor“.
Žinomas pavyzdys yra tas, kuris įvyko 2004 m. Rugpjūčio 14 d. Ir kurį pastebėjo SPICAM instrumentas „Mars Express“ laive. Ši aurora buvo danguje virš „Terra Cimmeria“ - geografinėmis koordinatėmis 177 ° rytų, 52 ° pietuose - ir buvo įvertinta kaip gana didelė, 30 metrų skersmens ir 8 km aukščio (18,5 mylių skersai ir 5 mylių aukščio).
Visai neseniai Marsą stebėjo aurora MAVEN misija, kurioje buvo užfiksuoti 2015 m. kovo 17 d. įvykio vaizdai, praėjus vos vienai dienai po to, kai čia, Žemėje, buvo pastebėta aurora. Pravardžiuotos Marso „Kalėdinėmis lemputėmis“, jos buvo stebimos visoje planetos šiaurinėje platumoje ir (dėl deguonies bei azoto trūkumo Marso atmosferoje) greičiausiai buvo silpnas švytėjimas, palyginti su gyvybingesniu Žemės vaizdu.
Iki šiol Marso atmosferą, klimatą ir oro sąlygas tyrinėjo dešimtys orbitų, orlaivių ir orlaivių, kuriuos sudarė NASA, „Roscomos“, taip pat Europos kosmoso agentūros ir Indijos federalinės kosminės programos misijos. Tai apima 4 jūrininkas zondas, kuris atliko pirmąjį Marso skraidymą - dviejų dienų operacija, įvykusi 1965 m. liepos 14-15 dienomis.
Neapdoroti duomenys, kuriuos ji gavo, vėliau buvo išplėsti 6 jūrininkas ir 7 misijų (kurios vykdė „flybys“ 1969 m.). Po to sekė Vikingas 1 ir 2 misijų, kurios pasiekė Marsą 1976 m. ir tapo pirmuoju kosminiu laivu, nusileidusiu į planetą ir siųsdamas atgal paviršiaus vaizdus.
Nuo šimtmečio pradžios šešios orbitos buvo išdėstytos orbitoje aplink Marsą rinkti informaciją apie jo atmosferą - 2001 m. Marso odisėja, „Mars Express“, Marso žvalgybinis orbitas, MAVEN, „Mars Orbiter“ misija ir „ExoMars Trace Gas Orbiter“. Tai buvo pagirta tokiomis kaip roverio ir landder misijos Pheonix, Dvasia ir galimybė, ir Smalsumas.
Ateityje planuojama pasiekti keletą papildomų misijų, pasiekiančių Raudonąją planetą, kurios, tikimasi, mus dar labiau išmokys apie jos atmosferą, klimatą ir oro sąlygas. Tai, ką rasime, daug ką atskleis apie gilią planetos praeitį, dabartinę būklę ir galbūt net padės mums ten sukurti ateitį.
„Space Magazine“ esame parašę daug įdomių straipsnių apie Marso orus. Štai Marsas, palyginti su žeme, įvyksta tik ant Marso: Raudonojoje planetoje krinta anglies dioksido sniegas, nuo Marso debesų krinta sniegas, nustebkite! Marsas turi ir aurą! ir NASA orlaivis MAVEN aptinka radikalią transformaciją sukeliančią saulės vėją, pašalintą iš Marso atmosferos.
Norėdami gauti daugiau informacijos, skaitykite šį NASA straipsnį apie tai, kaip kosminis oras veikia Marsą.
Galiausiai, jei norėtumėte daugiau sužinoti apie Marsą apskritai, mes padarėme keletą podcast epizodų apie Raudonąją planetą astronomijos laidoje. 52 epizodai: Marsas ir 91 epizodai: Vandens ieškojimas Marse.
Šaltiniai:
- NASA: Saulės sistemos tyrinėjimas - Marsas
- Vikipedija - Marsas
- NASA - Feniksas
- NASA - „Mars Pathfinder“