A Földön felhők alakulnak ki, amikor elegendő mennyiségű vízcsepp kondenzálódik a levegőből. És ezeknek a cseppeknek egy apró por vagy tengeri só folt szükséges, amelyet kondenzációs magoknak neveznek. A Föld légkörében az apró pordarabok magasan a légkörbe kerülnek, ahol felhőképződést idéznek elő. De a Marson?
Marson valami más folyik itt.
A bolygó tudósai már régóta megfigyelték a felhőket a Mars középső légkörében. A középső légkör kb. 30 km-re (18 mérföld) kezdődik a felszín felett. De a tudósok még soha nem figyelték meg a porrészecskéket, amelyek szükségesek a felhőknek a légkörnek ezen a részén történő beültetéséhez.
Egy új tanulmány szerint a meteoritok szerepet játszanak a felhők kialakulásának kiváltásában.
"A felhők nem csak önmagukban alakulnak ki" - mondta Victoria Hartwick, a CU Boulder légköri és űrfizikai laboratóriumának grad hallgatója, és a cikk vezető szerzője. "Szüksége van valamire, amire képesek kondenzálni."
Naponta körülbelül három tonna por kerül a marsi légkörbe. A por kb. 80-90 km (50-56 mérföld) tengerszint feletti magasságban vonul le a meteoroktól. Néhány része újra koagulálódik olyan részecskékké, amelyek elég nagyok ahhoz, hogy kondenzációs magként működjenek. A tanulmány szerint ezekben a magokban vízjégfelhők képződnek, amelyek a Mars közepes légkörében megfigyelt felhőket hozzák létre.
Ennek a tanulmánynak a kulcsa a NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) űrhajó. A MAVEN a meteor port az átható rétegekben fedezte fel a marsi légkörben. A tanulmány szerint ez „meteorikus füstrészecskék folyamatos ellátását sugallja, amelyek alacsonyabb magasságokba rendeződnek”.
Hartwick és csapata a Mars légkörének számítógépes szimulációjához fordult, hogy megnézze, milyen szerepet játszott ez a nagy tengerszint feletti meteorpor a felhők kialakulásában. A szimulációt úgy tervezték, hogy utánozzák az áramlást és a turbulenciát a Mars légkörében.
Miután beillesztették ezt a 3 tonna bolygóközi porot, a szimulációk azt mutatták, hogy a felhők ott jelennek meg, ahol a tudósok megfigyelik őket. A modell ezt még soha nem mutatta meg.
"A mi modellünk még nem tudott felhőket kialakítani ezeken a magasságokon" - mondta Hartwick egy sajtóközleményben. "De most már mind ott vannak, és úgy tűnik, hogy a megfelelő helyen vannak."
Természetesen a Marson a felhők sokkal különböznek. Míg a földi felhők, mint a cumulonimbus, más néven mennydörgők vagy üllő felhők, nyilvánvalóvá teszik az éghajlattal és az időjárással való kapcsolatukat, a marsi felhők eltérőek. Ezek vékony, whisky jégkristály-gyűjtemények. De ez nem azt jelenti, hogy nem játszanak szerepet a marsi éghajlatban.
A tanulmány kimutatta, hogy ezek a száraz marsi atmoszférikus felhők nagy hatással lehetnek az éghajlatra. A marsi felhők akár 10 Celsius-fokkal (18 Fahrenheit fok) is magasszintű hőmérsékleteket okozhatnak felfelé vagy lefelé.
Ebben a tanulmányban sokkal szélesebb körű eredmények találhatók, mint az egyszerű felhőképződés. A szimuláció azt is kimutatta, hogy a meteorikus por miatt a sarki kapucnis felhők magasabb szintre jutnak a légkörbe. Ez azt is mutatja, hogy a szezonális Hadley-sejt gyengült.
Ez azért fontos, mert a Hadley sejt a Marson játszik szerepet. A Hadley cella egy alacsony szélességű légköri mintázat, ahol a levegőt az Egyenlítőn melegítik, és arra kényszerítik, hogy az emelkedjen. A meleg levegőt a pólusok felé hajtják, és haladás közben lehűl és újra leereszkedik. Tehát ha ezek a meteorpor által inspirált felhők gyengítik a Hadley cellát, akkor ennek a három tonna pornak túlméretező hatása van az éghajlatra.
Brian Toon, a tanulmány három szerzője egyike, szintén a Colorado Egyetem légköri és óceántudományi tanszékéből (ATOC) származik. Szerinte ez a tanulmány ablakot nyit a Mars korábbi éghajlatára és arra, hogy a bolygó folyékony víz miként volt a felszínén.
"Egyre több éghajlat-modell tapasztalja, hogy a Mars ősi éghajlatát, amikor a folyók a felszínen áramlottak, és az élet valószínűleg származott, a magas tengerszint feletti felhők melegítették fel" - mondta Toon. "Valószínű, hogy ez a felfedezés a Mars felmelegedésének ötletének fő részévé válik."
Hajlamosak vagyunk a bolygó időjárására, mint inkább belső rendszerre gondolkodni, természetesen a napfény kivételével. De ez a tanulmány azt mutatja, hogy a bolygó környezetének eseményei - maga a Naprendszer - nagy hatással lehet az időjárásra.
"Megszoktuk, hogy a Földre, a Marsra és más testekre gondoljunk, mivel ezek valóban önálló bolygók, amelyek meghatározzák a saját éghajlatát" - mondta Hartwick. "De az éghajlat nem független a környező Naprendszertől."
A papír neve „Magas tengerszint feletti jégfelhő-képződés a Marson, amelyet bolygóközi porrészecskék irányítanak”. A szerzők Victoria Hartwick, Brian Toon és Nicholas Heavens a Virginiai Hampton Egyetemen. A cikket a Nature Geoscience kiadványban tették közzé.
Forrás:
- Sajtóközlemény: A meteorok segítik a marsi felhők kialakulását
- Kutatási cikk: Magas tengerszint feletti jégfelhők képződése a bolygóközi porrészecskék által szabályozott Marson
- Arizonai Állami Egyetem: Mars Mars
- Űrmagazin: A Cirrus-felhők segítettek-e melegen és nedvesen tartani a korai Marsot?
