На Земята облаците се образуват, когато от въздуха се кондензират достатъчно капки вода. А тези капчици се нуждаят от мъничко петънце или морска сол, наречено кондензационни ядра. В атмосферата на Земята тези малки частици прах са разположени високо в атмосферата, където задействат образуването на облак. Но на Марс?
На Марс се случва нещо друго.
Планетарните учени наблюдават облаци в средната атмосфера на Марс от дълго време. Средната атмосфера започва на около 30 км (18 мили) над повърхността. Но учените никога не са наблюдавали праховите частици, необходими за посяването на тези облаци в тази част на атмосферата.
Ново проучване казва, че метеоритите играят роля за задействане на образуването на облаците.
„Облаците не се формират само от себе си“, казва Виктория Хартвик, студентка в лабораторията за атмосфера и космическа физика в CU Boulder и водещ автор на статията. "Те се нуждаят от нещо, което да кондензират."
Всеки ден около три тона прах навлиза в марсианската атмосфера. Прахът се отделя от метеори на надморска височина от около 80-90 км (50-56 мили.) Част от него се реагулира в частици, достатъчно големи, за да действат като кондензационни ядра. Според изследването, водните ледени облаци се образуват върху тези ядра, създавайки облаците, наблюдавани в средната атмосфера на Марс.
Ключово за това проучване идва от космическия кораб MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) на НАСА. MAVEN засича метеорния прах във всепроникващи слоеве високо в марсианската атмосфера. Според документа това „предполага непрекъснато снабдяване с метеоритни частици дим, които се установяват на по-ниска надморска височина.“
Хартвик и нейният екип се обърнаха към компютърни симулации на атмосферата на Марс, за да видят каква роля играе този метеорен прах на голяма надморска височина в образуването на облаци. Симулацията е проектирана да имитира потока и турбулентността в атмосферата на Марс.
След като включиха тези 3 тона междупланетен прах, симулациите показаха, че облаците се появяват точно там, където учените ги наблюдават. Моделът никога досега не е показвал това.
"Нашият модел не можеше да образува облаци на тези височини преди", казва Хартвик в съобщение за пресата. "Но сега те са там и изглежда са на всички правилни места."
Разбира се, на Марс облаците са много по-различни. Докато земните облаци като кумулонимбус, известни още като гръмотевични глави или наковални облаци, правят връзката си с климата и времето очевидна, марсианските облаци са различни. Те се оформят като тънки, шепотни колекции от ледени кристали. Но това не означава, че те не играят роля в марсианския климат.
Проучването показа, че тези шумни марсиански облаци със средна атмосфера могат да окажат голямо влияние върху климата. Марсианските облаци могат да накарат температурите на височина да се покланят нагоре или надолу с цели 10 градуса по Целзий (18 градуса по Фаренхайт).
В това проучване има по-добри резултати, отколкото просто образуване на облак. Симулацията също така показа, че метеорният прах причинява полярните облаци на качулката да достигат по-високо в атмосферата. Освен това показва, че сезонната клетка на Хадли е отслабена.
Това е важно поради ролята, която играе клетката на Хадли на Марс. Клетката Хадли е модел на циркулация на атмосферата на ниска ширина, където въздухът се затопля в екватора, принуждавайки го да се издига. Топлият въздух се задвижва към полюсите и докато пътува, той се охлажда и слиза отново. Така че, ако тези облаци, вдъхновени от метеорен прах, отслабват клетката на Хадли, тогава тези три тона прах имат огромен ефект върху климата.
Брайън Тоун, един от тримата автори на изследването, също е от катедрата по атмосферни и океански науки (ATOC) в Университета в Колорадо. Той смята, че това изследване отваря прозорец за миналия климат на Марс и как планетата е имала течна вода на повърхността си.
„Все повече и повече климатични модели откриват, че древният климат на Марс, когато реки течали по повърхността му и животът може да е възникнал, е бил затоплен от облаци на голяма надморска височина“, каза Тоун. „Вероятно е това откритие да стане основна част от тази идея за затоплянето на Марс.“
Склонни сме да мислим за времето на планетата като до голяма степен вътрешна система, различна от слънчевата светлина, разбира се. Но това проучване показва, че събитията в околната среда на планетата - самата Слънчева система - могат да имат големи ефекти върху времето.
„Свикнали сме да мислим за Земята, Марс и други тела като за тези наистина самостоятелни планети, които определят техния собствен климат,“ каза Хартвик. „Но климатът не е зависим от заобикалящата слънчева система.“
Хартията се нарича „Високопланинно образуване на облачен воден лед на Марс, контролирано от междупланетни прахови частици.“ Авторите са Виктория Хартвик, Брайън Тоун и Никълъс Хийвънс от университета Хамптън във Вирджиния. Документът е публикуван в Nature Geoscience.
Източници:
- Прессъобщение: Метеорите помагат да се образуват марсиански облаци
- Документ за изследване: Образуване на облачен воден лед на височина на Марс, контролирано от междупланетни прахови частици
- Аризонски държавен университет: Марсиански вятър
- Космическо списание: Помогнаха ли облаците от Cirrus да запазят ранния Марс топло и мокро?
