Žemėje debesys susidaro, kai iš oro kondensuojasi pakankamai vandens lašelių. Šiems lašeliams susidaryti reikalinga maža dulkių ar jūros druskos dėmelė, vadinama kondensacijos branduoliais. Žemės atmosferoje tos mažos dulkių dėmės patenka į atmosferą, kur jos sukelia debesų susidarymą. Bet Marse?
Marsas turi dar ką nors veikti.
Planetos mokslininkai ilgą laiką stebėjo debesis Marso vidurinėje atmosferoje. Vidurinė atmosfera prasideda maždaug 30 km (18 mylių) virš paviršiaus. Tačiau mokslininkai niekada nepastebėjo dulkių dalelių, būtinų tiems debesims pasėti toje atmosferos dalyje.
Naujas tyrimas sako, kad meteoritai vaidina tam tikrą vaidmenį formuojant debesis.
„Debesys formuojasi ne šiaip sau“, - sakė Viktorija Hartwicka, CU Boulder atmosferos ir kosmoso fizikos laboratorijos studentė ir pagrindinė darbo autorė. „Jiems reikia kažko, į ką jie galėtų susikoncentruoti.“
Kiekvieną dieną į Marso atmosferą patenka maždaug trys tonos dulkių. Dulkės iš meteorų išsisklaido maždaug 80–90 km (50–56 mylių) aukštyje. Dalis jų koaguliuojasi į daleles, pakankamai dideles, kad veiktų kaip kondensacijos branduoliai. Remiantis tyrimu, ant tų branduolių susidaro vandens ledo debesys, susidarantys debesys, stebimi Marso vidurinėje atmosferoje.
Pagrindinis šio tyrimo pagrindas yra NASA erdvėlaivis MAVEN (Marso atmosfera ir lakioji evoliucija). MAVEN aptiko meteorų dulkes skvarbiuose Marso atmosferos sluoksniuose. Anot šio dokumento, tai „rodo nuolatinį meteorinių dūmų dalelių, kurios nusėda mažesniame aukštyje, tiekimą“.
Hartwickas ir jos komanda kreipėsi į kompiuterinius Marso atmosferos modeliavimus, norėdami sužinoti, kokį vaidmenį šios aukščio aukščio meteorų dulkės vaidino debesų formavime. Modeliavimas buvo sukurtas imituoti srautą ir turbulenciją Marso atmosferoje.
Įtraukus šias 3 tonas tarpplanetinių dulkių, modeliavimas parodė debesis, rodomus ten, kur mokslininkai juos stebi. Modelis to niekada nebuvo parodęs.
„Mūsų modelis anksčiau negalėjo formuoti debesų tokiame aukštyje“, - pranešime spaudai teigė Hartwickas. „Bet dabar jie visi yra ir atrodo, kad jie yra visose tinkamose vietose“.
Žinoma, Marse debesys yra daug skirtingi. Nors tokie žemiški debesys kaip gumulonimbus, dar vadinami griaustinių ar priešpilių debesimis, daro ryšį su klimatu ir oru, Marso debesys skiriasi. Jie sudaro plonas, visiškas ledo kristalų kolekcijas. Bet tai nereiškia, kad jie neatlieka Marso klimato vaidmens.
Tyrimas parodė, kad šie visokie Marso vidurinės atmosferos debesys gali turėti didelę įtaką klimatui. Dėl Marso debesų aukšto aukščio temperatūra gali pakrypti net iki 10 laipsnių Celsijaus (18 laipsnių pagal Farenheitą).
Šio tyrimo rezultatai yra platesni nei paprastas debesų formavimas. Modeliavimas taip pat parodė, kad meteorinės dulkės lemia, kad poliariniai gaubto debesys patenka į atmosferą aukščiau. Tai taip pat rodo, kad sezoninė Hadley ląstelė yra susilpnėjusi.
Tai reikšminga dėl to, kokį vaidmenį Hadley ląstelė vaidina Marse. Hadley celė yra žemos platumos atmosferos cirkuliacija, kai oras pašildomas pusiauju, verčiant jį kilti. Šiltas oras varomas link polių, o keliaujant jis atvėsta ir vėl nusileidžia. Taigi, jei šie meteorų dulkių įkvėpti debesys susilpnina Hadley kamerą, tai trys tonos dulkių daro didelį poveikį klimatui.
Brianas Toonas, vienas iš trijų tyrimo autorių, taip pat yra iš Kolorado universiteto Atmosferos ir vandenyno mokslų departamento (ATOC). Jis mano, kad šis tyrimas atveria praeities Marso klimatą ir tai, kaip planetos paviršiuje buvo skystas vanduo.
„Vis daugiau ir daugiau klimato modelių nustato, kad senovinį Marso klimatą, kai upės tekėjo per jo paviršių ir galėjo kilti gyvybė, sušildė aukščio debesys“, - teigė Toonas. "Tikėtina, kad šis atradimas taps pagrindine šios idėjos sušildymo Marsu dalimi."
Mes linkę galvoti apie planetos orus kaip apie daugiausiai vidinę sistemą, išskyrus saulės šviesą. Bet šis tyrimas rodo, kad įvykiai planetos aplinkoje - pačioje Saulės sistemoje - gali turėti didelę įtaką orui.
„Mes įpratę galvoti apie Žemę, Marsą ir kitus kūnus, nes tai yra iš tikrųjų savarankiškos planetos, kurios lemia jų pačių klimatą“, - sakė Hartwickas. „Tačiau klimatas nėra nepriklausomas nuo aplinkinės saulės sistemos“.
Šis popierius vadinamas „aukšto aukščio vandens ledo debesų susidarymu ant Marso, kontroliuojamu tarpplanetinių dulkių dalelių“. Autoriai yra Victoria Hartwick, Brian Toon ir Nicholas Heavens Hamptono universitete Virdžinijoje. Straipsnis buvo paskelbtas žurnale „Nature Geoscience“.
Šaltiniai:
- Pranešimas spaudai: Meteorai padeda formuotis Marso debesims
- Tyrimo popierius: aukšto aukščio vandens ledo debesų susidarymas Marse, kontroliuojamas tarpplanetinių dulkių dalelių
- Arizonos valstijos universitetas: Marso vėjas
- Žurnalas „Kosmosas“: Ar Cirruso debesys padėjo ankstyvajam Marsui išlaikyti šiltą ir šlapią?
