Na Zemlji se oblaki oblikujejo, ko iz zraka kondenzira dovolj kapljic vode. Te kapljice potrebujejo majhen delček prahu ali morske soli, ki se imenuje kondenzacijska jedra. V ozračju Zemlje so te drobne prašine postavljene visoko v atmosfero, kjer sprožijo nastajanje oblakov. Toda na Marsu?
Na Marsu se dogaja nekaj drugega.
Planetarni znanstveniki že dolgo opazujejo oblake v srednji atmosferi Marsa. Srednje ozračje se začne približno 30 km nad gladino. Toda znanstveniki še nikoli niso opazili prašnih delcev, potrebnih za seme teh oblakov v tistem delu atmosfere.
Nova študija pravi, da meteoriti igrajo vlogo pri sprožitvi nastanka oblakov.
"Oblaki se ne oblikujejo samo od sebe," je dejala Victoria Hartwick, študentka laboratorija za fiziko atmosfere in vesolja pri CU Boulder in glavna avtorica prispevka. "Potrebujejo nekaj, na kar se lahko kondenzirajo."
Vsak dan v ozračje marsovcev vstopi približno tri tone prahu. Prah se izloči iz meteorjev na nadmorski višini približno 80-90 km. Nekateri se ponovno koagulirajo v delce, ki so dovolj veliki, da delujejo kot kondenzacijska jedra. Po raziskavi se na teh jedrih oblikujejo vodni ledeni oblaki, ki ustvarjajo oblake, opažene v srednji atmosferi Marsa.
Ključ te študije je NASA-ino vesolje MAVEN (Mars Atmosfera in Hlapna Evolucija). MAVEN je zaznal meteorski prah v prodornih plasteh visoko v marsovskem ozračju. Po navedbah prispevka to "nakazuje na stalno oskrbo z meteornimi delci dima, ki se naselijo na nižjo višino."
Hartwick in njena ekipa sta se obrnili na računalniške simulacije Marsove atmosfere, da bi videli, kakšno vlogo je ta meteorski prah z višine odigral pri nastajanju oblakov. Simulacija je bila zasnovana tako, da posnema tok in turbulenco v Marsovi atmosferi.
Ko so vključili te 3 tone medplanetarnega prahu, so simulacije pokazale, da se oblaki pojavijo prav tam, kjer jih znanstveniki opazujejo. Model tega še nikoli ni pokazal.
"Naš model prej ni mogel oblikovati oblakov na teh višinah," je dejal Hartwick v sporočilu za javnost. "Ampak zdaj so vsi tam in zdi se, da so na vseh pravih mestih."
Na Marsu so seveda oblaki precej drugačni. Medtem ko so zemeljski oblaki kot kumulonimbus, znani tudi kot grmenje ali nakovski oblaki, njihova povezava s podnebjem in vremenom očitna, so marsovski oblaki različni. Oblikujejo kot tanke, viskične zbirke ledenih kristalov. Toda to ne pomeni, da nimajo vloge v marsovskem ozračju.
Študija je pokazala, da lahko ti viski marsovski oblaki srednjega ozračja močno vplivajo na podnebje. Marsovski oblaki lahko povzročijo, da se višinske temperature dvignejo navzgor ali navzdol za kar 10 stopinj Celzija (18 stopinj Fahrenheita).
V tej študiji so doseženi nadaljnji rezultati kot zgolj preprosto oblikovanje oblakov. Simulacija je pokazala tudi, da meteorni prah povzroči, da se polarni oblaki segajo višje v ozračje. Prav tako kaže, da je sezonska Hadleyjeva celica oslabljena.
To je pomembno zaradi vloge, ki jo ima celica Hadley na Marsu. Hadleyjeva celica je vzorec kroženja atmosfere na nizki širini, kjer se zrak segreva na ekvatorju, zaradi česar se mora dvigniti. Topel zrak se poganja proti polovam in med potovanjem se ohladi in spet spusti. Če torej oblaki, navdihnjeni z meteornim prahom, oslabijo Hadleyjevo celico, potem imajo tri tone prahu velik vpliv na podnebje.
Brian Toon, eden od treh avtorjev študije, je tudi z oddelka za atmosferske in oceanske znanosti (ATOC) na univerzi v Koloradu. Meni, da ta študija odpira pogled v preteklo podnebje Marsa in kako je imel planet na svoji površini tekočo vodo.
"Vedno več klimatskih modelov ugotavlja, da so starodavno podnebje Marsa, ko so reke tekle po njegovi površini in bi življenje morda nastalo, ogrevali visoki oblaki," je dejal Toon. "Verjetno bo to odkritje postalo glavni del te ideje za segrevanje Marsa."
O vremenu planeta ponavadi razmišljamo kot o pretežno notranjem sistemu, razen o sončni svetlobi. Toda ta študija kaže, da imajo lahko dogodki v okolju planeta - sam Sončni sistem - velik vpliv na vreme.
"Včasih smo razmišljali o Zemlji, Marsu in drugih telesih kot o resnično samostojnih planetih, ki določajo svoj podnebje," je dejal Hartwick. "Toda podnebje ni neodvisno od okoliškega osončja."
Prispevek se imenuje "Obseg vodnega ledenega oblaka na Marsu, ki ga nadzirajo medplanetarni delci prahu." Avtorji so Victoria Hartwick, Brian Toon in Nicholas Heavens z univerze Hampton v Virginiji. Članek je bil objavljen v reviji Nature Geoscience.
Viri:
- Sporočilo za javnost: Meteorji pomagajo oblikovati marsovske oblake
- Raziskovalni članek: Na Marsu nastajanje višinskega vodnega ledenega oblaka, ki ga nadzorujejo medplanetarni delci prahu
- Državna univerza Arizona: Martian Wind
- Space Magazine: Ali so Cirrus Oblaki pomagali ohranjati zgodnji Mars toplo in mokro?
