Marsatmosfæren er mye annerledes enn Jordens. Men den spormengden vanndamp spiller fortsatt en uttalt rolle i klimaet.
NASA er veldig interessert i Mars 'atmosfære, vær og klima. Jo mer de vet om Mars, jo mer effektivt kan de planlegge oppdrag. Og å forstå Mars i dag kan hjelpe oss med å forstå solsystemets historie, hvordan planetene utvikler seg og hvordan Mars 'klima var i den gamle fortiden.
NASA har et helt team som er opptatt av å forstå det Martiske klimaet. Det kalles Mars klimamodelleringssenter. Arbeidet deres fokuserer på de tre kritiske komponentene i den Martiske atmosfæren: vanndamp, karbondioksid og støv. I simuleringen nedenfor dannes og spres vann-isskyer utover dagen.
Marsskyer er mye tynnere enn skyer på jorden. Men de oppfører seg på samme måte. Ovennevnte simulering viser en sommerdag på den nordlige halvkule. Skyer dannes over ekvator om natten, og er tykkest like før soloppgang. Når solen varmer atmosfæren på dagtid, forsvinner de, og i skumringen begynner de å danne seg igjen.
Simuleringen kommer fra Mars Climate Modelling Center og viser at selv om skyene er tynnere enn Jordens, spiller de en viktig rolle i planetenes vindsystem. Og det betyr at de også er med på å forme bevegelsen av vann rundt planeten.
Klimamodelleringssenteret bruker kraftige superdatamaskiner for å lage disse simuleringene. En planetarisk atmosfære er ekstremt kompleks, og det kreves kraftige datamaskiner og sofistikerte modeller for å forstå den. På modelleringssenteret er de avhengige av General Circulation Models (GCM) for mye av arbeidet sitt.
Et av drivkraften i senterets arbeid er å forstå dagens vannsyklus på Mars. På senterets nettsted står det: "Vi ønsker å avgjøre om den observerte vannsyklusen utelukkende er et resultat av utveksling med den resterende nordkappen, eller om andre kilder som en aktiv regolit er påkrevd." For øyeblikket modellerer de Mars med den nordlige polhetten som den eneste vannkilden. Simuleringene deres gir gode resultater, men det er fortsatt problemer.
Modelleringssenteret prøver også å forstå gamle Mars, og hvordan det kunne ha hatt et varmt, vått miljø for milliarder av år siden, da solen ble svakere. En mulighet er at Mars hadde en mye tykkere CO2-atmosfære som fanget mer varme. En annen mulighet involverer konsekvensutviklet klimaendring.
Et annet fokus for senteret er Martian dust. Det er tydelig at støv spiller en enorm rolle på Mars, men det er ikke godt forstått. På nettstedet til klimamodelleringssenteret står det, "... det blir stadig tydeligere at parametriseringene som brukes i GCM-er for støvløfting, ikke fanger opp fysikken som er involvert i alle støvhevingshendelser."
Med jevne mellomrom er planeten innhyllet i globale støvstormer som kan vedvare i flere måneder. Å forstå disse stormene er nødvendig for vellykkede oppdrag til planeten. NASA visste på forhånd at InSight-landeren ville ankomme Mars nær slutten av en støvstorm, og de forberedte seg deretter. Takket være klimamodellering visste NASA at under støvstormer varmes den øvre atmosfæren opp, mens den nedre atmosfæren avkjøles. Misjonsingeniører forberedte InSight til å operere under disse forholdene.
Klimamodelleringssenteret er bare en måte som NASA bruker superdatamaskiner. På den internasjonale Supercomputing Conference (SC 19) i Denver 18.-22. November viste de frem 38 av sine beregningsprosjekter, inkludert det elektriske X-57-flyet, en simulering av hvor tidlige galakser sammen utvikler seg med gassen som omgir dem, og en innsats for å kartlegge og kvantifisere trær i Afrika sør for Sahara.
Mer:
- Pressemelding: A Cloudy Martian Night, Through the Eyes of a Supercomputer
- Pressemelding: Hva er NASAs Mars Climate Modelling Center?
- NASA Ames Mars klimamodelleringssenter
