Marsova atmosfera: sastav, klima i vrijeme

Tanka atmosfera Marsa danas sastavljena uglavnom od ugljičnog dioksida kako je prikazano na ovom umjetniku

Tanka atmosfera Marsa danas sastavljena uglavnom od ugljičnog dioksida kako je prikazano na ilustraciji ovog umjetnika. (Slika zasluga: NASA)





Mars je planet koji u velikoj mjeri pokazuje klimatske promjene. Iako je nekad Marsova atmosfera bila dovoljno gusta da voda teče po površini, danas je te vode rijetko ili je uopće nema. Današnja je atmosfera također previše tanka da bi lako podržala život kakav poznajemo, iako je život možda postojao u davnoj prošlosti.

Klima Marsa potječe od različitih čimbenika, uključujući njegove ledene kape, vodene pare i oluje prašine. Povremeno, ogromne prašinske oluje mogu prekrivati ​​cijeli planet i trajati mjesecima, pretvarajući nebo u maglu i crvenu boju.

Od čega se sastoji Marsova atmosfera?

Marsova atmosfera je oko 100 puta tanja od Zemljine, a čini 95 posto ugljičnog dioksida. Evo raščlambe njegovog sastava, prema a NASA -in popis podataka :



  • Ugljični dioksid: 95,32 posto
  • Dušik: 2,7 posto
  • Argon: 1,6 posto
  • Kisik: 0,13 posto
  • Ugljični monoksid: 0,08 posto
  • Također, manje količine: vode, dušikovog oksida, neona, vodikovog-deuterij-kisika, kriptona i ksenona

Klima i vrijeme

Rano u svojoj povijesti (osobito u razdobljima starijim od 3,5 milijardi godina) Mars je imao dovoljno gustu atmosferu da voda može teći po njegovoj površini. Orbitalne slike prikazuju prostrane riječne ravnice i moguće granice oceana, dok je nekoliko Mars rovera pronašlo dokaze o stijenama natopljenim vodom na površini (poput hematita ili gline). Međutim, iz razloga koji su još uvijek slabo razumljivi, atmosfera Marsa se razrijedila.

Vodeća je teorija da je svjetlosna gravitacija Marsa, zajedno s nedostatkom globalnog magnetskog polja, ostavila atmosferu osjetljivom na pritisak solarnog vjetra, konstantan tok čestica koje dolaze sa Sunca. Tijekom milijuna godina, sunčev tlak oduzimao je lakše molekule iz atmosfere, razrjeđujući je. Ovaj proces istražuje NASA -ina misija MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution). Drugi istraživači pretpostavljaju da bi možda ogroman udar malog tijela ogolio atmosferu.

Marsova tanka atmosfera i veća udaljenost od Sunca znače da je Mars mnogo hladniji od Zemlje. Prosječna temperatura iznosi oko minus 80 stupnjeva celzijusa (minus 60 stupnjeva Celzijusa), iako može varirati od minus 195 F (minus 125 C) u blizini polova tijekom zime do čak 20 ugodnih 70 F (podne C) u podne u blizini ekvatora.



Marsova atmosfera također je otprilike 100 puta tanja od Zemljine, ali je i dalje dovoljno debela da podrži vrijeme, oblake i vjetrove. Na njegovoj površini također postoji zračenje, ali to ne bi trebalo biti dovoljno da se zaustavi istraživanje Marsa; analiza rovera Curiosity pokazala je da je jedna misija na Mars usporediva s smjernice za zračenje za astronaute Europske svemirske agencije, iako premašuje NASA -ine.

Divovski vragovi prašine rutinski podiže oksidiranu željeznu prašinu koja prekriva Marsovu površinu. Prašina je također stalni dio atmosfere, s većom količinom u sjevernoj jeseni i zimi, a manjim u sjevernom proljeću i ljetu. Prašne oluje na Marsu su najveći u Sunčevom sustavu , sposoban uništiti cijeli planet i trajati mjesecima. To se obično događa u proljeće ili ljeto.

Jedna teorija o tome zašto olujne prašine mogu postati tako velike na Marsu počinje s česticama prašine u zraku koje apsorbiraju sunčevu svjetlost, zagrijavajući marsovsku atmosferu u njihovoj blizini. Topli džepovi zraka struju prema hladnijim područjima stvarajući vjetrove. Jaki vjetrovi podižu više prašine s tla, što zauzvrat zagrijava atmosferu, podiže više vjetra i podiže više prašine. Studija iz 2015. dalje je sugerirala da zamah Marsa-na koji utječu drugi planeti-generira oluje prašine koje kruže oko planeta kada je taj zamah najveći u ranom dijelu sezone olujne prašine.



Na trenutke čak snijega na Marsu . Marsovske pahulje, napravljene od ugljičnog dioksida, a ne od vode, smatraju se vrlo malim česticama koje stvaraju efekt magle, a ne izgledaju kao snijeg koji pada. Sjeverna i južna polarna područja Marsa prekrivena su ledom, većinom od ugljičnog dioksida, a ne vode.

Danas NASA kaže da su sezonske promjene posljedica depilacije i opadanja ledene kape ugljičnog dioksida , prašina koja se kreće u atmosferi i vodena para koja se kreće između površine i atmosfere. (Većina vode dolazi iz sjeverne vodene ledene kape koja je izložena i sublimira tijekom ljeta na Marsu kada ugljični dioksid isparava s kapice.)

'Zimi su temperature u polarnim regijama dovoljno niske za CO2[ugljični dioksid] u atmosferi da se na površini kondenzira u led. CO2zatim se sublimira s ledene kape u proljeće i ljeto, vraćajući se u atmosferu ', navela je NASA.

'Na sjevernoj hemisferi CO2ledena kapa potpuno nestaje ljeti, otkrivajući veliku višegodišnju H2O ledena kapa. Tijekom ljeta na južnoj hemisferi mali CO2pokrivena ledena kapa preživljava; ova višegodišnja ledena kapa odmaknuta je od južnog pola. Ovaj ciklus CO2u i iz leda na površini mijenja atmosfersku masu za desetke posto tijekom marsovske godine. '

Od 2017. godine nekoliko orbitalnih misija prati dugoročne klimatske promjene na Marsu, uključujući:

  • ExoMars Trace Gas Orbiter (Europska svemirska agencija ili ESA)
  • MAVEN (NASA)
  • Mars Express (ESA)
  • Mars Odyssey (NASA)
  • Mars Orbiter Mission ili Mangalyaan (Indijska istraživačka svemirska organizacija)
  • Mars Reconnaissance Orbiter (NASA)

Trenutne površinske misije uključuju NASA -ine rovere Curiosity i Opportunity. U narednim godinama planiraju se i druge površinske misije, uključujući NASA -in Mars 2020 i rover ExoMars iz ESA -e.

Mogućnost života

Mars je nekada mogao imati život. Neka nagađanja da bi život tamo mogao postojati i danas. Brojni su istraživači čak i nagađali o tome život na Zemlji mogao je zasijati Mars , ili ono život na Marsu zasijao je Zemlju . Landeri Vikinga slavno su tražili život na Marsu krajem sedamdesetih, ali su se pojavili prazni. Danas su neki od tih rezultata i dalje kontroverzni, osobito oni u kojima se uzorak tla zagrijavao, a zatim provjeravao ima li organskih tvari. Dok Viking nije pronašao nikakve organske tvari, drugi istraživači imaju alternativna objašnjenja za njegov neuspjeh (kao što su instrumenti koji nisu osjetljivi za otkrivanje života.)

Okeani su možda u prošlosti prekrivali površinu Marsa pružajući okruženje za razvoj života. Iako je crveni planet danas hladna pustinja, istraživači sugeriraju da bi tekuća voda mogla biti prisutna pod zemljom, pružajući potencijalno utočište za bilo koji život koji tamo još postoji. Nekoliko je studija pokazalo da ispod površine ima obilno vodenog leda.

Na marsovskim padinama ponekad se javlja značajka koja se naziva ponavljajuće linije padina (RSL). Godine 2015. istraživači su objavili da su unutar ovih svojstava pronađene hidratizirane soli, što sugerira da RSL -ovi u sebi imaju neku vrstu slane vode - okruženje koje bi moglo biti gostoljubivo za neke oblike ekstremnog života. Međutim, više studija 2016. i 2017. bacilo je izvjesnu sumnju u tu teoriju. Jedno je istraživanje sugeriralo da voda može nastati iz atmosfere Marsa, dok druga tvrde da su RSL -i umjesto toga posljedica suhi pijesak .

NASA -in rover Curiosity trenutno traži nastanjiva okruženja tijekom svoje misije na Marsu, koja je započela 2012. NASA -in rover Mars 2020 trebao bi to uzeti u obzir, što će uključivati ​​spremanje potencijalnih uzoraka s biosignaturama za buduće misije za preuzimanje. ESA također planira vlastiti rover za lov na biološke potpise u sklopu misije ExoMars. Izazov je u tome što ti roveri, iako moćni, ne mogu nositi istu vrstu sofisticirane laboratorijske opreme koja se obično koristi na Zemlji za pronalaženje znakova života u starim uzorcima stijena. Također, Zemljinim uzorcima je teško proći test života, jer se geološki potpisi mogu prikriti kao život; otkrića drevnog života na Grenlandu i Quebecu u Kanadi, na primjer 2016. i 2017., kontroverzna su.

Dodatno izvješće Elizabeth Howell, suradnica guesswhozoo.com.