Marsin talven ihmemaa: Tutkimus väittää, että lumimyrskyt saattavat iskeä Marsiin yöllä

Ottaen huomioon, että niitä on kunnianhimoisia suunnitelmia kolonisoimaan Marsia lähitulevaisuudessa on yllättävää, kuinka paljon meidän on vielä opittava siitä, millaista olisi todella elää planeetalla. Otetaan esimerkiksi sää. Tiedämme, että niitä on Marsin ilmaston villit vaihtelut – ja että on hyvin tuulista ja ajoittain pilvistä (tosin liian kylmää ja kuivaa sateeseen). Mutta sataako lunta? Voivatko Marsin uudisasukkaat nähdä punaisen planeetan muuttuvan valkoiseksi? Uusi tutkimus yllättäen viittaa siihen.

Mars on selvästi tarpeeksi kylmä lumelle. Siinä on jäätä, jonka määrä on vaihdellut merkittävästi ajan myötä. Kun sen akseli on kallistettu vain pienessä kulmassa sen kiertoradan suhteen, sen pinta on jäätön napakansia lukuun ottamatta. Tämä on tilanne nykyään, kun sen aksiaalinen kallistus on 25 astetta (samanlainen kuin Maan 23 asteen aksiaalinen kallistus). Kuitenkin ehkä siksi, että Marsilta puuttuu suuri kuu vakauttaakseen pyörimisensä, on ollut aikoja, jolloin sen pyörimisakseli on kallistunut jopa 60 astetta – jolloin napajäätiköt ovat levinneet, ehkä jopa siinä määrin, että päiväntasaajan lähellä oli runsaasti jäätä.

NASAn Phoenix Mars Lander ei nähnyt lunta maassa.NASA/JPL-Caltech/Arizonan yliopisto/Texas A&M University
Mars nousi viimeisimmältä jääkaudestaan ​​noin 400 000 vuotta sitten. Siitä lähtien sen napahatut ovat olleet pieniä, ja päiväntasaajan lähellä säilynyt jää on ollut sitä haudattu pölyn alle.

Planeetan ilmakehä on matalapaineinen ja erittäin kuiva. Vaikka pilvien muodostuminen on edelleen mahdollista useiden kilometrien korkeudelle, tähän asti on yleisesti uskottu, ettei mikään oikea lumisade ylety maahan. Pilvet, jotka muistuttavat maapalloa cirrus pilviä, joiden uskotaan muodostuvan, kun ilmakehän pieni määrä vesihöyryä tiivistyy (suoraan höyrystä jääksi) myrskyjen aikana taivaalle nouseville pölyhiukkasille.

Talven ihmemaa?

Katso aiheeseen liittyvä 

Marsiin pääseminen voi luottaa siihen, että astronautit valmistavat työkaluja ja ruokaa omasta virtsastaan
Euroopan avaruusjärjestö aikoo rakentaa pysyvän kuun asuinpaikan avaruusmatkailua varten
Lepotilassa olevat karhut voivat auttaa astronauteja pysymään terveinä

Koska pilvistä putoavat jäähiukkaset ovat vain muutaman mikrometrin kokoisia, ne putosivat vain noin senttimetrin sekunnissa. Tämä antaa niille enemmän kuin tarpeeksi aikaa haihtua ennen kuin ne saavuttavat maanpinnan (tarkasti ottaen, prosessia pitäisi kutsua "sublimaatioksi", koska jää menee suoraan höyryksi sulamatta ensimmäinen). Marsissa havaittua yön yli ja vuodenaikojen hallaa on selitetty nopeasti putoavilla vesi-jäähiukkasilla ne oli tehty tilapäisesti suuremmiksi ja painavammiksi ulommalla pinnoitteella, jossa oli jäätynyttä hiilidioksidia tunnelmaa.

Kausiluonteista pakkasta (vai lumisadetta?) Marsin kraatterin seinämän koloissa 60 astetta pohjoista leveyttä. Tämä näkymä on noin 800 metriä leveä.NASA/JPL/Arizonan yliopisto
Ryhmä käytti kahden kiertävän avaruusaluksen (Mars Global Surveyor ja Mars Reconnaissance Orbiter) mittauksia tutkiakseen lämpötilan vaihtelua korkeuden mukaan Marsin ilmakehässä. He havaitsivat, että yöllä alempi ilmakehä jääpilvien alla voi muuttua epävakaaksi, koska se on vähemmän tiheä alhaalla kuin yläpuolella.

Tämä johtaa nopeisiin, noin 10 metriä sekunnissa kulkeviin ilmavirtauksiin, jotka voivat kuljettaa jääkiteitä pintaan liian nopeasti, jotta ne "haihtuisivat". Lumikerros olisi kuitenkin luultavasti ohut eikä kestäisi liian kauan ennen kuin se sublimoituu takaisin ilmakehään – missä se voisi muodostaa uusia pilviä ja lunta.

Ilmiö on samanlainen kuin maapallolla tunnettu "mikropurkaus", jolloin ukkosmyrskyn alapuolella paikallinen 60 mph (97 km/h) alasvirtaus voi olla tarpeeksi voimakas tasoittaa puita. Sama prosessi voi myös olla syynä voimakkaaseen lumisateeseen tietyssä paikassa kantamalla lumihiutaleita maata kohti räjähdyksessä lävistellen pintaa lähellä olevan ilmakerroksen, joka normaalisti olisi tarpeeksi lämmin sulaakseen niitä.

Viking 2 -laskeutumispaikalla, Utopia Planitia, Mars, nähty huurre tai kevyt lumen pölytys.Vandencbulek Eric, CC BY

Lunta ei ole vielä havaittu saavuttavan Marsin maanpinnan, mutta sen on nähty putoavan taivaalta. NASAn Phoenix Lander, joka laskeutui 68 astetta pohjoista leveyttä vuonna 2008 ja tuli tunnetuksi siitä, että se löysi jäätä pinnan alta raaputtaessaan lian pois, tutki myös yläpuolella olevaa taivasta. Siinä käytettiin a LIDAR (kuten tutka, mutta luottaa lasersäteen heijastuksiin) tutkiakseen ilmakehää, ja ainakin kahtena yönä havaittiin putoavan lumen verhot riippumassa pilvikerroksen alla.

KeskusteluJos olisi tapahtunut riittävän voimakas laskusuhdanne, niin ehkä eräänä aamuna Phoenix olisi herännyt talven ihmemaahan tavallisen punaisen maiseman sijaan – ainakin muutamaksi tunniksi.

David Rothery on planeettojen geotieteiden professori avoimessa yliopistossa. Tämä artikkeli on alun perin julkaistu Keskustelu.