HVORDAN ER VEJRET På MARS?

Send

Velkommen tilbage til vores planetære vejrserie! I dag kigger vi på Jordens nabo og en mulig ”backup-placering” for menneskeheden en dag - Mars!

Mars omtales ofte som ”Jordens tvilling” på grund af de ligheder, den har med vores planet. De er begge jordiske planeter, begge har polære iskapper, og (på én gang) havde begge levedygtige atmosfærer og flydende vand på deres overflader. Men ud over det er de to ganske forskellige. Og når det kommer til deres atmosfærer og klimaer, står Mars adskilt fra Jorden på nogle ret dybe måder.

For eksempel, når det kommer til vejret på Mars, er prognosen som regel ret dramatisk. Ikke kun varierer det Martiske vejr fra dag til dag, det varierer undertiden fra time til time. Det virker lidt usædvanligt for en planet, der har en atmosfære, der kun er 1% så tæt som jordens. Og alligevel formår Mars virkelig at forhøje ante, når det kommer til ekstrem vejr og meteorologiske fænomener.

Mars 'atmosfære:

Mars har en meget tynd atmosfære, der er sammensat af 96% kuldioxid, 1,93% argon og 1,89% nitrogen sammen med spor af ilt og vand. Atmosfæren er temmelig støvede og indeholder partikler, der måler 1,5 mikrometer i diameter, hvilket er det, der giver Marshimmelen sin smukke farve, når den ses fra overfladen. Mars 'atmosfæriske tryk varierer fra 0,4 til 0,87 kPa, hvilket er ækvivalent med ca. 1% af jordens havoverflade.

På grund af denne tynde atmosfære og dens større afstand fra Solen er overfladetemperaturen på Mars meget koldere end hvad vi oplever her på Jorden. Planetens gennemsnitstemperatur er -63 ° C (-82 ° F), med et lavt af -143 ° C (-226 ° F) om vinteren ved polerne, og et højt på 35 ° C (95 ° F) i løbet af sommer og middag ved ækvator.

På grund af de ekstreme lave temperaturer ved polerne fryser 25-30% af kuldioxid i atmosfæren og bliver tøris, der afsættes på overfladen. Mens de polære iskapper overvejende er vand, har den Martiske nordpol et lag tøris, der måler en meter tyk om vinteren, mens Sydpolen er dækket af et permanent lag, der er otte meter dybt.

Spormængder af metan og ammoniak er også blevet påvist i den Martiske atmosfære. I tilfælde af førstnævnte har den en anslået koncentration på ca. 30 dele pr. Milliard (ppb), dog Nysgerrighed rover opdagede en "tidfoldet pig" den 16. december 2014. Denne detektion var sandsynligvis lokaliseret, og kilden er stadig et mysterium. Tilsvarende er kilden til ammoniak uklar, skønt vulkanaktivitet er blevet foreslået som en mulighed.

Meteorologiske fænomener:

Mars er også berømt for sine intense støvstorme, der kan spænde fra små tornadoer til planetomfattende fænomener. Forekomster af sidstnævnte falder sammen med støv, der sprænges ud i atmosfæren, hvilket får det til at blive opvarmet fra solen. Den varmere støvfyldte luft stiger, og vinden bliver stærkere, hvilket skaber storme, der kan måle op til tusinder af kilometer i bredden og vare i måneder ad gangen. Når de bliver så store, kan de faktisk blokere det meste af overfladen fra synet.

På grund af sin tynde atmosfære, lave temperaturer og manglen på en magnetosfære finder flydende nedbør (dvs. regn) ikke sted på Mars. Grundlæggende ville solstråling forårsage, at alt flydende vand i atmosfæren adskiller sig til brint og ilt. Og på grund af den kolde og tynde atmosfære er der simpelthen ikke nok flydende vand på overfladen til at opretholde en vandcyklus.

Lejlighedsvis dannes der imidlertid tynde skyer i atmosfæren, og nedbør falder i form af sne. Dette består primært af kuldioxid sne, der er observeret i de polare områder. Imidlertid er små spor af frosne skyer, der bærer vand, også blevet observeret i Mars 'øvre atmosfære i fortiden, hvilket producerer sne, der er begrænset til store højder.

Et sådant tilfælde blev observeret den 29. september 2008, hvor Phoenix lander tog billeder af sne, der faldt ned fra skyer, der lå 4 km (2,5 mi) over dens landingssted nær Heimdal-krateret. Data indsamlet fra lander indikerede imidlertid, at nedbøren fordampede, før den nåede jorden.

Aurorae på Mars:

Auroras er også blevet påvist på Mars, som også er resultatet af interaktion mellem magnetfelter og solstråling. Mens Mars har lidt magnetosfære at tale om, bestemte videnskabsmænd, at aurorae, der tidligere blev observeret, svarede til et område, hvor det stærkeste magnetfelt er lokaliseret på planeten. Dette blev afsluttet ved at analysere et kort over skorpe-magnetiske anomalier sammensat med data fra Mars Global Surveyor.

Et bemærkelsesværdigt eksempel er det, der fandt sted den 14. august 2004, og som blev opdaget af SPICAM-instrumentet ombord på Mars Express. Denne aurora var placeret i himlen over Terra Cimmeria - ved geografiske koordinater 177 ° øst, 52 ° syd - og blev estimeret til at være ganske betragtelig og målte 30 km over og 8 km høj (18,5 miles over og 5 miles høj).

For nylig blev der observeret en aurora på Mars af MAVEN mission, der fandt billeder af begivenheden den 17. marts 2015, kun et dag efter at en aurora blev observeret her på Jorden. Med tilnavnet Mars '"julelys", blev de observeret på tværs af planetens midt-nordlige breddegrader og (på grund af manglen på ilt og nitrogen i Mars' atmosfære) var sandsynligvis en svag glød sammenlignet med Jordens mere levende skærm.

Til dags dato er Mars 'atmosfære, klima og vejrmønstre undersøgt af snesevis af orbiters, landere og rovere, bestående af missioner fra NASA, Roscomos samt Det Europæiske Rumfartsagentur og det indiske føderale rumprogram. Disse inkluderer Mariner 4 sonde, der udførte den første flyby af Mars - en to-dages operation, der fandt sted mellem 14. og 15. juli 1965.

De rå data, den opnåede, blev udvidet med senere Mariner 6 og 7 missioner (der udførte flybys i 1969). Dette blev fulgt af Viking 1 og 2 missioner, som nåede Mars i 1976 og blev det første rumfartøj, der landede på planeten og sendte billeder af overfladerne tilbage.

Siden århundredeskiftet er seks kredsløb placeret i kredsløb omkring Mars for at indsamle information om dens atmosfære - 2001 Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, Mars Orbiter Mission og ExoMars Trace Gas Orbiter. Disse er blevet komplimenteret af rover og lander-missioner som Pheonix, Ånd og mulighed, og Nysgerrighed.

I fremtiden er flere planlagte missioner planlagt til at nå den røde planet, som forventes at lære os endnu mere om dens atmosfære, klima og vejrmønstre. Det, vi finder, afslører meget om planetens dybe fortid, dens nuværende tilstand og måske endda hjælper os med at opbygge en fremtid der.

Vi har skrevet mange interessante artikler om Martian weather her på Space Magazine. Her er Mars sammenlignet med Jorden, det sker kun på Mars: Kuldioxid sne falder på den røde planet, sne falder fra Marsskyer, overraskelse! Mars har Auroras for! og NASAs MAVEN Orbiter opdager solvind, der er fjernet væk fra Mars-atmosfæren, der forårsager radikal transformation.

For mere information, se denne NASA-artikel om, hvordan rumvejr påvirker Mars.

Endelig, hvis du gerne vil lære mere om Mars generelt, har vi lavet flere podcast-episoder om den røde planet på Astronomy Cast. Afsnit 52: Mars og afsnit 91: Søgningen efter vand på Mars.

Kilder: