Velkommen tilbake til vår planetariske værserie! I dag tar vi en titt på jordens nabo og en mulig "backup-plassering" for menneskeheten en dag - Mars!
Mars blir ofte referert til som "Earth's Twin" på grunn av likhetene det har med planeten vår. De er begge terrestriske planeter, begge har polare iskapper, og (på en gang) hadde begge levedyktige atmosfærer og flytende vann på overflatene. Men utover det er de to ganske forskjellige. Og når det gjelder deres atmosfærer og klima, skiller Mars seg fra jorden på noen ganske dype måter.
For eksempel, når det gjelder været på Mars, er prognosen vanligvis ganske dramatisk. Ikke bare varierer marsvær fra dag til dag, det varierer noen ganger fra time til time. Det virker litt uvanlig for en planet som har en atmosfære som bare er 1% så tett som jordens. Og likevel klarer Mars å virkelig øke ante når det gjelder ekstremvær og meteorologiske fenomener.
Mars 'atmosfære:
Mars har en veldig tynn atmosfære som er sammensatt av 96% karbondioksid, 1,93% argon og 1,89% nitrogen, sammen med spor av oksygen og vann. Atmosfæren er ganske støvete, og inneholder partikler som måler 1,5 mikrometer i diameter, og det er det som gir martihimmelen sin tawny farge når den sees fra overflaten. Mars 'atmosfæriske trykk varierer fra 0,4 til 0,87 kPa, som tilsvarer omtrent 1% av jordens havoverflate.
På grunn av denne tynne atmosfæren, og dens større avstand fra solen, er overflatetemperaturen til Mars mye kaldere enn hva vi opplever her på jorden. Planetens gjennomsnittstemperatur er -63 ° C (-82 ° F), med et lavt av -143 ° C (-226 ° F) om vinteren ved polene, og et høyt på 35 ° C i løpet av vinteren sommer og middag ved ekvator.
På grunn av de ekstreme lave temperaturene ved polene, fryser 25-30% av karbondioksid i atmosfæren og blir tørris som blir avsatt på overflaten. Mens de polare ishettene overveiende er vann, har den Martiske nordpolen et lag tørris som måler en meter tykk om vinteren, mens Sydpolen er dekket av et permanent lag som er åtte meter dypt.
Spormengder metan og ammoniakk er også blitt påvist i den Martiske atmosfæren. Når det gjelder førstnevnte, har den en estimert konsentrasjon på omtrent 30 deler per milliard (ppb), selv om Nysgjerrighet rover oppdaget en “tidoblet topp” 16. desember 2014. Denne oppdagelsen var sannsynligvis lokalisert, og kilden er fortsatt et mysterium. Tilsvarende er kilden til ammoniakk uklar, selv om vulkansk aktivitet har blitt antydet som en mulighet.
Meteorologiske fenomener:
Mars er også kjent for sine intense støvstormer, som kan variere fra små tornadoer til fenomener over hele verden. Forekomster av sistnevnte faller sammen med at støv blåses ut i atmosfæren, og får det til å varme opp fra solen. Den varmere støvfylte luften stiger, og vindene blir sterkere, og skaper stormer som kan måle seg opptil tusenvis av kilometer i bredden og vare i flere måneder om gangen. Når de blir så store, kan de faktisk blokkere det meste av overflaten fra utsikten.
På grunn av sin tynne atmosfære, lave temperaturer og mangel på en magnetosfære, foregår ikke flytende nedbør (dvs. regn) på Mars. I utgangspunktet vil solstråling føre til at alt flytende vann i atmosfæren skilles ut til hydrogen og oksygen. Og på grunn av den kalde og tynne atmosfæren, er det rett og slett ikke nok flytende vann på overflaten til å opprettholde en vannsyklus.
Noen ganger dannes det imidlertid tynne skyer i atmosfæren og nedbøren faller i form av snø. Dette består hovedsakelig av karbondioksid-snø, som er blitt observert i polare strøk. Imidlertid har små spor av frosne skyer som fører vann også blitt observert i Mars 'øvre atmosfære tidligere, noe som produserer snø som er begrenset til store høyder.
En slik forekomst ble observert 29. september 2008, da Føniks lander tok bilder av snø som falt fra skyer som lå 4 km over landingsplassen nær Heimdal-krateret. Data samlet fra lander indikerte imidlertid at nedbøren fordampet før den kunne komme i bakken.
Aurorae på Mars:
Auroras er også blitt påvist på Mars, som også er et resultat av samspill mellom magnetiske felt og solstråling. Mens Mars har lite magnetosfære å snakke om, bestemte forskere at aurorae som ble observert i fortiden tilsvarte et område der det sterkeste magnetfeltet er lokalisert på planeten. Dette ble avsluttet med å analysere et kart over magnetiske uregelmessige avvik sammensatt med data fra Mars Global Surveyor.
Et bemerkelsesverdig eksempel er det som fant sted 14. august 2004, og som ble oppdaget av SPICAM-instrumentet ombord på Mars Express. Denne auroraen lå i himmelen over Terra Cimmeria - ved geografiske koordinater 177 ° øst, 52 ° sør - og ble estimert til å være ganske betydelig, målende 30 km over og 8 km høy (18,5 miles over og 5 miles høy).
Nylig ble en aurora observert på Mars av Maven oppdraget, som fanget bilder av hendelsen den 17. mars 2015, bare et døgn etter at en aurora ble observert her på jorden. De ble tilnavnet Mars '"julelys", de ble observert over hele planetens midt-nordlige breddegrader og (på grunn av mangel på oksygen og nitrogen i Mars' atmosfære) var sannsynligvis en svak glød sammenlignet med jordas mer levende skjerm.
Til dags dato har Mars 'atmosfære, klima og værmønstre blitt studert av dusinvis av omløpere, landere og rovere, bestående av oppdrag fra NASA, Roscomos, samt European Space Agency og Indian Federal Space Program. Disse inkluderer Mariner 4 sonde, som gjennomførte den første flybyen av Mars - en to-dagers operasjon som fant sted mellom 14. og 15. juli 1965.
Rå dataene den fikk ble utvidet av senere Mariner 6 og 7 oppdrag (som utførte flybys i 1969). Dette ble fulgt av Viking 1 og 2 oppdrag, som nådde Mars i 1976 og ble det første romfartøyet som landet på planeten og sendte tilbake bilder av overflatene.
Siden århundreskiftet har seks banebaner blitt plassert i bane rundt Mars for å samle informasjon om dens atmosfære - 2001 Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Maven, Mars Orbiter Mission og ExoMars Trace Gas Orbiter. Disse har blitt komplimentert av rover- og landeroppdrag som Pheonix, Ånd og mulighet, og Nysgjerrighet.
I fremtiden er flere planlagte oppdrag planlagt til å nå den røde planeten, som forventes å lære oss enda mer om dens atmosfære, klima og værmønstre. Det vi finner vil avsløre mye om planetens dype fortid, dens nåværende tilstand, og kanskje til og med hjelpe oss å bygge en fremtid der.
Vi har skrevet mange interessante artikler om marsvær her på Space Magazine. Her er Mars sammenlignet med jorden, det skjer bare på Mars: Karbondioksid-snø faller på den røde planeten, snø faller fra marsskyer, overraskelse! Mars har Auroras for! og NASAs MAVEN Orbiter oppdager solvind som ble fjernet bort fra Mars-atmosfære som forårsaker radikal transformasjon.
For mer informasjon, sjekk denne NASA-artikkelen om hvordan romvær påvirker Mars.
Til slutt, hvis du ønsker å lære mer om Mars generelt, har vi gjort flere podcast-episoder om Red Planet på Astronomy Cast. Episode 52: Mars, og avsnitt 91: The Search for Water on Mars.
kilder:
- NASA: Solar System Exploration - Mars
- Wikipedia - Mars
- NASA - Phoenix
- NASA - Mars Pathfinder