Sezonul de primăvară în emisfera nordică a lui Marte este caracterizat de o activitate dinamică atmosferică bogată. Această activitate are loc la marginea calotei polare, adesea dezvăluită de prezența furtunilor locale de praf.
Un nou studiu se scufundă mai adânc în două furtunile de praf marțiane care a avut loc în apropierea Polului Nord marțian în 2019. Modelele norilor sunt surprinzător asemănătoare Pământului, indicând procese de formare similare.
Mars Express de la ESA a monitorizat furtunile în timpul primăverii la Polul Nord. S-a descoperit că Marte produce surprinzător modele de nori asemănătoare Pământului, care amintesc de cele din regiunile tropicale ale planetei noastre.
Două camere la bord mars express – Camera de monitorizare vizuală (VMC) și Camera Stereo de înaltă rezoluție (HRSC) – împreună cu camera MARCI de la bordul Mars Reconnaissance Orbiter al NASA, au fotografiat furtunile de pe orbită.
Secvența de imagini VMC demonstrează modul în care furtunile prezintă cicluri recurente de creștere și dispariție pe parcursul zilelor. Vederile mai ample ale imaginilor HRSC arată în mod clar structuri în spirală. Spiralele, care variază între 1000 și 2000 km, au aceeași geneză de ciclon extratropical ca și cele observate la latitudinile și latitudinile mijlocii ale Pământului.
Imaginile dezvăluie un anumit fenomen pe martie. Ei arată că furtunile de praf marțiane sunt formate din celule de nor mai mici, distanțate în mod regulat, aranjate ca boabe sau pietricele. Textura se vede și în nori în Atmosfera Pământului.
Secvența de imagini VMC demonstrează modul în care furtunile prezintă cicluri recurente de creștere și dispariție de-a lungul zilelor. Vederile mai ample ale imaginilor HRSC arată în mod clar structuri în spirală. Spiralele, care variază între 1000 și 2000 km, au aceeași geneză de ciclon extratropical ca și cele observate la latitudinile și latitudinile mijlocii ale Pământului.
Imaginile arată un fenomen specific marțian. Ei demonstrează că furtunile de praf marțiane sunt compuse din celule de nori mai mici, distanțate uniform și aranjate ca boabe sau pietricele. De asemenea, norii din atmosfera Pământului pot fi observați ca având o textură.
Convecția, unde aerul cald se ridică deoarece este mai puțin dens decât aerul mai rece, creează texturi recunoscute. Când aerul se ridică în centrul celulelor minuscule de nor, are loc acest tip de convecție, cunoscut sub numele de convecție cu celule închise. Golurile cerului din jurul celulelor norilor sunt căile pentru ca aerul mai rece să se scufunde sub aerul fierbinte care se ridică.
On Pământ, apa este prezentă în aerul care se ridică, care se condensează pentru a crea nori. Imaginile Mars Express ale norilor de praf demonstrează același fenomen, dar pe Marte, coloanele de aer care se ridică sunt făcute mai degrabă din praf decât din apă. Aerul plin de praf este încălzit de Soare, ceea ce îl face să urce și să formeze celule de praf. Zonele de aer scufundat care au mai puțin praf înconjoară celulele. Acest lucru are ca rezultat modelul granular care poate fi văzut și în imaginile norilor de pe Pământ.
Oamenii de știință au urmărit mișcarea celulei în imagini pentru a măsura viteza vântului. S-a descoperit că vântul bate peste trăsăturile norilor cu viteze de până la 140 km/h. Acest lucru mărește forma celulelor în direcția vântului. În ciuda atmosferelor haotice și dinamice ale lui Marte și Pământului, natura creează aceste modele ordonate.
Colin Wilson, om de știință al proiectului Mars Express al ESA, a spus: „Când ne gândim la o atmosferă asemănătoare lui Marte pe Pământ, ne-am putea gândi cu ușurință la un deșert sau o regiune polară. Prin urmare, este destul de neașteptat că, prin urmărirea mișcării haotice a furtunilor de praf, să poată fi trase paralele cu procesele care au loc în regiunile tropicale umede, fierbinți și, în mod categoric, foarte neasemănătoare lui Marte.”
Fotografiile VMC au făcut posibilă măsurarea altitudinii norilor de praf, ceea ce este o descoperire semnificativă. Înălțimea norilor deasupra suprafata martiana este determinată prin măsurarea lungimii umbrelor pe care le aruncă și combinând aceste informații cu cunoașterea poziției Soarelui. Descoperirile au arătat că praful se poate ridica cu 6-11 km deasupra suprafeței și că celulele aveau adesea diametre orizontale de 20-40 km.
Agustín Sánchez-Levaga de la Universidad del País Vasco UPV/EHU (Spania), care conduce echipa de știință VMC și este autorul principal al unei lucrări, a spus, „În ciuda comportamentului imprevizibil al furtunilor de praf de pe Marte și a rafalelor puternice de vânt care le însoțesc, am văzut că în complexitatea lor pot apărea structuri organizate, cum ar fi fronturile și modelele de convecție celulară.”
„O astfel de convecție celulară organizată nu este unică pentru Pământ și Marte; observațiile atmosferei venusiane de către Venus Express arată probabil modele similare. Lucrarea noastră privind convecția uscată pe Marte este un alt exemplu al valorii studiilor comparative ale fenomenelor similare care au loc în atmosferele planetare pentru a înțelege mai bine mecanismele care stau la baza acestora în diferite condiții și medii.”
Referința jurnalului:
- A. Sánchez- Lavega et al. Modele celulare și convecție uscată în furtunile de praf texturate la marginea calotei polare nordice pe Marte. Icar. DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115183
