Na Zemlji se oblaci formiraju kada se dovoljno zraka kaplje iz zraka. A te kapljice zahtijevaju maleni mrlje prašine ili morske soli, zvane kondenzacijska jezgra. U Zemljinoj atmosferi, te sitne mrlje prašine smještene su visoko u atmosferu gdje pokreću stvaranje oblaka. Ali na Marsu?
Na Marsu se događa još nešto.
Planetarni znanstvenici već duže vrijeme promatraju oblake u srednjoj atmosferi Marsa. Atmosfera u sredini počinje oko 30 km iznad površine. Ali znanstvenici nikada nisu primijetili čestice prašine potrebne za sjeme tih oblaka u tom dijelu atmosfere.
Novo istraživanje kaže da meteoriti igraju ulogu u pokretanju stvaranja oblaka.
"Oblaci se ne formiraju sami", izjavila je Victoria Hartwick, studentica u Laboratoriju za atmosferu atmosfere i svemirsku fiziku CU Boulder i vodeća autorica rada. "Trebaju im nešto na čemu mogu zgušnjavati."
Svakodnevno oko tri tone prašine ulazi u marsovsku atmosferu. Prašina se sakuplja od meteora na nadmorskoj visini od oko 80-90 km. Neki se rekoguliraju u čestice dovoljno velike da djeluju kao kondenzacijske jezgre. Prema studiji, vodeni ledeni oblaci formiraju se na tim jezgrama, stvarajući oblake promatrane u Marsovoj srednjoj atmosferi.
Ključ ove studije dolazi od NASA-ine svemirske letjelice MAVEN (Mars Atmosfera i Volatile Evolution). MAVEN je otkrio meteorsku prašinu u prodornim slojevima visoko u marsovskoj atmosferi. Prema radu, ovo „sugerira neprekidnu opskrbu česticama meteorskog dima koji se talože na nižoj visini.“
Hartwick i njezin tim okrenuli su se računalnim simulacijama Marsove atmosfere kako bi vidjeli kakvu je ulogu ovaj meteorski prah s visine imao u stvaranju oblaka. Simulacija je osmišljena tako da oponaša protok i turbulencije u Marsovoj atmosferi.
Nakon što su uvrstili ove 3 tone međuplanetarne prašine, simulacije su pokazale da se oblaci pojavljuju tamo gdje ih znanstvenici promatraju. Manekenka to nikada ranije nije pokazala.
"Naš model prije nije mogao formirati oblake na tim visinama", rekao je Hartwick u priopćenju. "Ali sada su svi tamo i izgleda da su na pravim mjestima."
Na Marsu su, naravno, oblaci puno drugačiji. Dok zemaljski oblaci poput kumulonimbusa, koji se nazivaju i grmljavinom ili nakovnjaci čine svoju povezanost s klimom i vremenom očitom, marsovski oblaci su različiti. Formiraju se kao tanke šaptaste kolekcije ledenih kristala. Ali to ne znači da oni nemaju ulogu u marsovskoj klimi.
Studija je pokazala da ti šapatni marsovski oblaci srednje atmosfere mogu imati velik utjecaj na klimu. Marsovski oblaci mogu uzrokovati da se visinske temperature spuštaju gore ili dolje za čak 10 stupnjeva Celzijusa (18 stupnjeva Farenheita).
U ovom su istraživanju postignuti daljnji rezultati nego samo jednostavno stvaranje oblaka. Simulacija je također pokazala da meteorska prašina uzrokuje da polarni oblaci kapuljača prodiru više u atmosferu. To također pokazuje da je sezonska Hadley-ova stanica oslabljena.
To je značajno zbog uloge koju Hadley ćelija igra na Marsu. Hadley-ova ćelija je atmosfera cirkulacije atmosfere male zemljopisne širine gdje se zrak zagrijava na ekvatoru, prisiljavajući ga da se diže. Topli zrak vozi se prema polovima, a dok putuje, on se ponovno hladi i spušta. Dakle, ako ovi oblaci nadahnuti meteorskom prašinom slabe ćeliju Hadley, tada tri tone prašine imaju preveliki utjecaj na klimu.
Brian Toon, jedan od trojice autora studije, također je s Odjela za atmosferske i oceanske znanosti (ATOC) na Sveučilištu u Coloradu. Smatra da ova studija otvara prozor u prošlost Marsa i kako je planet imao tekuću vodu na svojoj površini.
"Sve više i više klimatskih modela otkriva da je drevna klima Marsa, kad su rijeke tečele po njenoj površini i život je možda nastao, zagrijavao oblacima velike visine", rekao je Toon. "Vjerojatno će ovo otkriće postati glavni dio te ideje o zagrijavanju Marsa."
Mi obično razmišljamo o vremenu planeta kao uglavnom unutarnjem sustavu, osim sunčeve svjetlosti. Ali ovo istraživanje pokazuje da događaji u okruženju planeta - samom Sunčevom sustavu - mogu imati velike utjecaje na vremenske prilike.
"Navikli smo razmišljati o Zemlji, Marsu i drugim tijelima kao o zaista dobrim planetima koji određuju vlastiti klimu", rekao je Hartwick. "Ali klima nije neovisna o okolnom Sunčevom sustavu."
Rad se naziva „Oblikovanje oblaka vodene ledene visine na Marsu koje kontroliraju međuplanetarne čestice prašine.“ Autori su Victoria Hartwick, Brian Toon i Nicholas Heavens sa Sveučilišta Hampton u Virginiji. Rad je objavljen u časopisu Nature Geoscience.
Izvori:
- Priopćenje za javnost: Meteori pomažu obliku marsovskih oblaka
- Rad: Istraživanje oblaka visokog nadmorskog leda na Marsu koje kontroliraju međuplanetarne čestice prašine
- Državno sveučilište Arizona: Marsovski vjetar
- Svemirski magazin: Jesu li Cirrus Clouds pomogli održati rani Mars toplim i vlažnim?
