A marsi légkör sokkal különbözik a Földétől. A vízgőznek ez a nyomnyi mennyisége azonban továbbra is kiemelkedő szerepet játszik az éghajlatban.
A NASA nagyon érdekli a Mars légköre, időjárása és éghajlata. Minél többet tudnak a Marsról, annál hatékonyabban tudnak küldetéseket tervezni. A mai Mars megértése segíthet megérteni a Naprendszer történetét, a bolygók fejlődését és a Mars éghajlata milyen volt az ősi múltban.
A NASA egész csapatával foglalkozik a marsi éghajlat megértésével. A Mars klímamodellező központjának hívják. Munkájuk a marsi légkör három kritikus elemére összpontosít: vízgőz, szén-dioxid és por. Az alábbi szimulációban a víz-jég felhők kialakulnak és szétszóródnak a nap folyamán.
A marsi felhők sokkal vékonyabbak, mint a Föld felhői. De hasonlóan viselkednek. A fenti szimuláció egy nyári napot mutat az északi féltekén. A felhők éjszaka az Egyenlítő fölött képződnek, és legvastagabbak közvetlenül a Napkelte előtt. Amint a Nap melegíti a légkört a nap folyamán, eloszlanak, majd alkonyatkor ismét kialakulni kezd.
A szimuláció a Mars klímamodellező központjából származik, és azt mutatja, hogy annak ellenére, hogy a felhők vékonyabbak, mint a Föld, létfontosságú szerepet játszanak a bolygó szélrendszereiben. És ez azt jelenti, hogy segítenek a víz mozgásának a bolygó körül történő alakításában is.
A Klímamodellező Központ nagy teljesítményű szuperszámítógépeket használ ezeknek a szimulációknak a létrehozására. A bolygó légköre rendkívül összetett, és nagy teljesítményű számítógépek és kifinomult modellek megértése szükséges. A modellező központban munkájuk nagy részében támaszkodnak az általános cirkulációs modellekre (GCM).
A Központ munkájának egyik lényege, hogy megértse a jelenlegi vízciklusot a Marson. A Központ honlapján azt mondja: "Azt akarjuk meghatározni, hogy a megfigyelt vízciklus kizárólag az északi maradék sapkával való csere eredménye, vagy más forrásokra, például aktív regolitra van szükség." Jelenleg a Marsot az északi sarki sapkával modellezik, amely az egyetlen vízforrás. Szimulációik jó eredményeket adnak, de vannak még problémák.
A Modellező Központ megpróbálja megérteni az ősi Marsot, és azt, hogy milyen milliárd évvel ezelõtt lehetett meleg, nedves környezetben, amikor a Nap lágyabb volt. Az egyik lehetőség, hogy a Marsnak sokkal vastagabb CO2 atmoszférája volt, amely több hőt csapdába ejtett. Egy másik lehetőség a hatás által generált éghajlatváltozás.
A központ másik hangsúlya a marsi por. Nyilvánvaló, hogy a por hatalmas szerepet játszik a Marson, de ezt nem értik jól. A Klímamodellező Központ webhelyén azt mondja: "... egyre világosabbá válik, hogy a GCM-ekben a porfelvonáshoz használt paraméterezések nem fedik fel a porképző események fizikáját."
Időszakonként a bolygót globális porviharok borítják, amelyek hónapokig is fennállhatnak. Ezeknek a viharoknak a megértése szükséges a bolygóba irányuló sikeres küldetésekhez. A NASA előzetesen tudta, hogy az InSight leszállás a porvihar végén érkezik a Marsra, és ennek megfelelően készültek fel. Az éghajlati modellezésnek köszönhetően a NASA tudta, hogy a porviharok során a felső légkör felmelegszik, az alsó légkör pedig lehűl. A missziómérnökök felkészítették az InSight-ot az ilyen körülmények közötti működésre.
A Klímamodellező Központ csak egy módja annak, hogy a NASA szuperszámítógépeket használjon. A november 18–22-én Denverben tartott nemzetközi szuperszámítógépes konferencián (SC 19) 38 számítástechnikai projektüket mutatták be, köztük elektromos X-57 repülőgépüket, egy szimulációt arról, hogy a korai galaxisok hogyan fejlődnek együtt a körülvevő gázzal, és egy erőfeszítések a fák szubszaharai afrikai térségében történő feltérképezésére és mennyiségi meghatározására.
Több:
- Sajtóközlemény: Felhős marsi éjszaka egy szuperszámítógép szemein keresztül
- Sajtóközlemény: Mi a NASA Mars klímamodellező központja?
- A NASA Ames Mars klímamodellező központja
