Mars'ın kuzey yarımküresindeki İlkbahar mevsimi, zengin atmosferik dinamik aktivite ile karakterize edilir. Bu aktivite kutup başlığının kenarında meydana gelir ve genellikle yerel toz fırtınalarının varlığıyla ortaya çıkar.
Yeni bir çalışma iki konuyu daha derinlemesine inceliyor Mars'taki toz fırtınaları 2019'da Mars'ın Kuzey Kutbu yakınlarında meydana gelen bulut desenleri şaşırtıcı derecede Dünya'ya benziyor ve benzer oluşum süreçlerine işaret ediyor.
ESA'nın Mars Ekspresi bahar aylarında Kuzey Kutbu'ndaki fırtınaları izledi. Mars'ın, gezegenimizin tropik bölgelerindekileri anımsatan, şaşırtıcı derecede Dünya benzeri bulut desenleri oluşturduğunu buldu.
Gemide iki kamera Mars Ekspresi – Görsel İzleme Kamerası (VMC) ve Yüksek Çözünürlüklü Stereo Kamera (HRSC) – NASA'nın Mars Yörünge Keşif Aracındaki MARCI kamera ile birlikte fırtınaları yörüngeden görüntüledi.
VMC görüntü dizisi, fırtınaların günler boyunca nasıl yinelenen büyüme ve kaybolma döngüleri sergilediğini gösteriyor. HRSC görüntülerinin daha geniş görünümleri spiral yapıları açıkça göstermektedir. 1000 ila 2000 km arasında değişen spiraller, Dünya'nın orta enlem ve enlemlerinde görülenlerle aynı tropik dışı siklon oluşumunu paylaşıyor.
Görüntüler belirli bir olguyu ortaya koyuyor Mars. Mars'taki toz fırtınalarının, taneler veya çakıl taşları gibi düzenli aralıklarla dizilmiş daha küçük bulut hücrelerinden oluştuğunu gösteriyorlar. Doku bulutlarda da görülüyor Dünya atmosferi.
VMC görüntü dizisi, fırtınaların günler boyunca nasıl yinelenen büyüme ve kaybolma döngüleri sergilediğini gösteriyor. HRSC görüntülerinin daha geniş görünümleri spiral yapıları açıkça göstermektedir. 1000 ila 2000 km arasında değişen spiraller, Dünya'nın orta enlem ve enlemlerinde görülenlerle aynı tropik dışı siklon oluşumunu paylaşıyor.
Görüntüler belirli bir Mars fenomenini gösteriyor. Mars'taki toz fırtınalarının, eşit aralıklarla yerleştirilmiş ve taneler veya çakıl taşları gibi sıralanmış daha küçük bulut hücrelerinden oluştuğunu gösteriyorlar. Dünya atmosferindeki bulutların da bir dokuya sahip olduğu görülebilmektedir.
Sıcak havanın, soğuk havadan daha az yoğun olması nedeniyle yükseldiği konveksiyon, tanınabilir dokular oluşturur. Hava küçük bulut hücrelerinin merkezinde yükseldiğinde, kapalı hücreli konveksiyon olarak bilinen bu tür konveksiyon meydana gelir. Bulut hücrelerinin etrafındaki gökyüzündeki boşluklar, daha soğuk havanın yükselen sıcak havanın altına inmesinin yollarıdır.
On DünyaYükselen havada su bulunur ve bu su yoğunlaşarak bulutları oluşturur. Mars Ekspresi'nin toz bulutu görüntüleri de aynı olguyu gösteriyor ancak Mars'ta yükselen hava sütunları sudan ziyade tozdan oluşuyor. Tozla dolu hava Güneş tarafından ısıtılır, bu da onun yükselmesine ve toz hücreleri oluşturmasına neden olur. Hücrelerin etrafını daha az toz içeren batan hava alanları çevreler. Bu, Dünya'daki bulut görüntülerinde de görülebilecek taneli desenle sonuçlanır.
Bilim insanları rüzgârın hızını ölçmek için görüntülerdeki hücrenin hareketini takip etti. Rüzgarın bulut özellikleri üzerinden 140 km/saat'e varan hızlarda estiği tespit edildi. Bu, hücrelerin şeklini rüzgar yönünde genişletir. Mars ve Dünya'nın kaotik ve dinamik atmosferlerine rağmen doğa bu düzenli kalıpları yaratıyor.
ESA'nın Mars Express proje bilimcisi Colin Wilson şunları söyledi: “Dünya üzerinde Mars benzeri bir atmosfer düşünüldüğünde akla kolaylıkla bir çöl ya da kutup bölgesi gelebilir. O halde, toz fırtınalarının kaotik hareketini takip ederek, Dünya'nın nemli, sıcak ve kesinlikle Mars'a hiç benzemeyen tropik bölgelerinde meydana gelen süreçlerle paralellikler kurulabilmesi oldukça beklenmedik bir durum."
VMC fotoğrafları, toz bulutlarının yüksekliğini ölçmeyi mümkün kıldı ki bu da önemli bir keşif. Bulutların yüksekliği Mars yüzeyi attıkları gölgelerin uzunluğunun ölçülmesi ve bu bilginin Güneş'in konumu bilgisiyle birleştirilmesiyle belirlenir. Bulgular, tozun yüzeyden 6-11 km yukarıya çıkabildiğini ve hücrelerin genellikle 20-40 km yatay çaplara sahip olduğunu gösterdi.
VMC bilim ekibine liderlik eden ve bir makalenin baş yazarı olan Universidad del País Vasco UPV/EHU'dan (İspanya) Agustín Sánchez-Levaga, şuraya, "Mars'taki toz fırtınalarının öngörülemeyen davranışlarına ve onlara eşlik eden kuvvetli rüzgarlara rağmen, bunların karmaşıklığı içerisinde cepheler ve hücresel konveksiyon modelleri gibi organize yapıların ortaya çıkabildiğini gördük."
“Böyle organize hücresel konveksiyon Dünya ve Mars'a özgü değil; Venüs Ekspresi'nin Venüs atmosferine ilişkin gözlemleri muhtemelen benzer modeller göstermektedir. Mars'ın kuru konveksiyonu üzerine yaptığımız çalışma, farklı koşullar ve ortamlar altında bunların altında yatan mekanizmaları daha iyi anlamak için gezegen atmosferlerinde meydana gelen benzer olayların karşılaştırmalı çalışmalarının değerinin bir başka örneğidir."
Dergi Referans:
- A. Sánchez-Lavega ve ark. Mars Kuzey Kutup Başlığı'nın kenarındaki dokulu toz fırtınalarında hücresel desenler ve kuru konveksiyon. Icarus. DOI: 10.1016/j.icarus.2022.115183
