Marsovsko ozračje je precej drugačno od Zemljinega. Toda ta količina vodne pare v sledovih ima še vedno izrazito vlogo v podnebju.
Naso zelo zanimajo Mars, ozračje, vreme in podnebje. Bolj kot vedo o Marsu, bolj učinkovito lahko načrtujejo misije. In razumevanje današnjega Marsa nam lahko pomaga razumeti zgodovino Osončja, kako se razvijajo planeti in kakšno je bilo Marsovo podnebje v antični preteklosti.
Nasa ima celotno ekipo, ki je posvečena razumevanju marsovskega podnebja. Imenuje se Center za modeliranje podnebja na Marsu. Njihovo delo se osredotoča na tri kritične sestavine marsovske atmosfere: vodno paro, ogljikov dioksid in prah. V spodnji simulaciji se oblaki voda-led oblikujejo in razpršijo čez dan.
Marsovski oblaki so veliko tanjši kot oblaki na Zemlji. Vendar se obnašajo podobno. Zgornja simulacija prikazuje poletni dan na severni polobli. Oblaki se ponoči tvorijo nad ekvatorjem in so najdebelejši tik pred Sončnim vzhodom. Ko Sonce podnevi ogreva ozračje, se razpršijo, nato pa se ob mraku spet začnejo oblikovati.
Simulacija prihaja iz centra za modeliranje podnebja na Marsu in kaže, da čeprav so oblaki tanjši od Zemljinih, igrajo ključno vlogo v vetrovnih sistemih planeta. In to pomeni, da pomagajo tudi pri oblikovanju gibanja vode okoli planeta.
Center za modeliranje podnebja za ustvarjanje teh simulacij uporablja močne superračunalnike. Planetarno vzdušje je izredno zapleteno in za njegovo razumevanje so potrebni močni računalniki in prefinjeni modeli. V centru za modeliranje se večino svojega dela zanašajo na modele splošnega kroženja (GCM).
Eden od ciljev centra je razumeti današnji vodni cikel na Marsu. Na spletni strani centra piše: "Ugotoviti želimo, ali je opaženi vodni krog izključno posledica izmenjave s severno preostankom ali so potrebni drugi viri, kot je aktivni regolit." Trenutno modelirajo Mars s severno polarno kapico kot edinim virom vode. Njihove simulacije dajejo dobre rezultate, vendar še vedno obstajajo težave.
Center za modeliranje prav tako poskuša razumeti starodavni Mars in kako je lahko bilo toplo, mokro okolje pred milijardami let, ko je sonce bolj slabo. Ena od možnosti je, da je imel Mars veliko gostejšo atmosfero CO2, ki je ujela več toplote. Druga možnost vključuje podnebne spremembe, ki jih povzročajo vplivi.
Drug poudarek centra je marsovski prah. Jasno je, da ima prah na Marsu veliko vlogo, vendar ni dobro razumljen. Na spletnem mestu centra za modeliranje podnebja piše: "... vse bolj je jasno, da parametrizacije, uporabljene v GCM-jih za dviganje prahu, ne zajamejo fizike, ki je vključena v vse dogodke dvigovanja prahu."
Planet je občasno zaprt zaradi svetovnih prahu, ki lahko trajajo mesece. Razumevanje teh neviht je potrebno za uspešne misije na planet. NASA je že vnaprej vedela, da bo pristanka InSight prispela na Mars blizu konca prašne nevihte in so se temu primerno pripravili. NASA je zaradi klimatskega modeliranja vedela, da se med nevihtami prahu segreje zgornja atmosfera, spodnja pa se ohlaja. Inženirji misije so pripravili InSight za delovanje v teh pogojih.
Center za modeliranje podnebja je le en način, da NASA uporablja superračunalnike. Na mednarodni konferenci o superračunalnikih (SC 19) v Denverju od 18. do 22. novembra so prikazali 38 svojih računskih projektov, vključno z električnim letalom X-57, simulacijo, kako se zgodnje galaksije razvijajo s plinom, ki jih obdaja, in prizadevanja za preslikavo in količinsko opredelitev dreves v podsaharski Afriki.
Več:
- Sporočilo za javnost: Oblačna marsovska noč skozi oči superračunalnika
- Sporočilo za javnost: Kaj je Nasin center za modeliranje podnebja na Mars?
- Nasa center za modeliranje podnebja Mars Ames Mars
