Marsatmosfæren er meget anderledes end Jordens. Men den spormængde vanddamp spiller stadig en markant rolle i klimaet.
NASA er meget interesseret i Mars 'atmosfære, vejr og klima. Jo mere de ved om Mars, desto mere effektivt kan de planlægge missioner. Og forståelse af nutidens Mars kan hjælpe os med at forstå solsystemets historie, hvordan planeter udvikler sig, og hvordan Mars 'klima var i den gamle fortid.
NASA har et helt team dedikeret til at forstå det Martiske klima. Det kaldes Mars's klimamodelleringscenter. Deres arbejde fokuserer på de tre kritiske komponenter i den Martiske atmosfære: vanddamp, kuldioxid og støv. I simuleringen herunder danner vandisskyer og spreder sig hele dagen.
Marsskyer er meget tyndere end skyer på Jorden. Men de opfører sig på samme måde. Ovenstående simulering viser en sommerdag på den nordlige halvkugle. Skyer dannes over ækvator om natten og er tykest lige inden solopgang. Når solen varmer atmosfæren i løbet af dagen, spreder de sig, og derefter i skumringen begynder de at dannes igen.
Simuleringen kommer fra Marss klimamodelleringscenter og viser, at selvom skyerne er tyndere end Jordens, spiller de en vigtig rolle i planetens vindsystemer. Og det betyder, at de også hjælper med at forme vandets bevægelse rundt om planeten.
Klimamodelleringscenter bruger kraftfulde supercomputere til at oprette disse simuleringer. En planetarisk atmosfære er ekstremt kompleks, og det kræver kraftfulde computere og sofistikerede modeller for at forstå det. På modelleringscenteret er de afhængige af generelle cirkulationsmodeller (GCM) for meget af deres arbejde.
Et af centrets arbejde er at forstå den aktuelle vandcyklus på Mars. På centrets websted står det: "Vi ønsker at bestemme, om den observerede vandcyklus udelukkende er resultatet af udveksling med den resterende nordhætte, eller om andre kilder, såsom en aktiv regolit, er påkrævet." I øjeblikket modellerer de Mars med den nordlige polhætte som den eneste vandkilde. Deres simuleringer giver gode resultater, men der er stadig problemer.
Modelleringscentret forsøger også at forstå det gamle Mars, og hvordan det kunne have haft et varmt, vådt miljø for milliarder af år siden, da solen var svagere. En mulighed er, at Mars havde en meget tykkere CO2-atmosfære, der fangede mere varme. En anden mulighed involverer påvirkningsgenereret klimaændring.
Et andet fokus for centret er Martian støv. Det er tydeligt, at støv spiller en enorm rolle på Mars, men det er ikke godt forstået. På klimamodelleringscentrets websted står det, "... det bliver stadig mere tydeligt, at de parametriseringer, der er brugt i GCM'er til støvløftning, ikke fanger fysikken, der er involveret i alle støvhøjende begivenheder."
Med jævne mellemrum er planeten indkapslet i globale støvstorme, der kan vare i måneder. At forstå disse storme er nødvendigt for vellykkede missioner til planeten. NASA vidste på forhånd, at InSight-landeren ville ankomme til Mars nær slutningen af en støvstorm, og de forberedte sig derfor. Takket være klimamodellering vidste NASA, at under støvstorme den øvre atmosfære varmer op, mens den nedre atmosfære afkøles. Missioningeniører forberedte InSight til at arbejde under disse forhold.
Klimamodelleringscenteret er kun en måde, hvorpå NASA bruger supercomputere. På den internationale Supercomputing Conference (SC 19) i Denver den 18.-22. November viste de 38 af deres beregningsprojekter, herunder deres elektriske X-57-fly, en simulering af, hvor tidlige galakser samarbejder med gassen, der omgiver dem, og en bestræbelser på at kortlægge og kvantificere træer i Afrika syd for Sahara.
Mere:
- Pressemeddelelse: En overskyet Martian Night, gennem øjnene på en supercomputer
- Pressemeddelelse: Hvad er NASAs Mars Klimamodelleringscenter?
- NASA Ames Mars klimamodelleringscenter
