HUR äR VäDRET På MARS?

Send

Välkommen tillbaka till vår planetväder-serie! Idag tittar vi på jordens granne och möjliga "backup-plats" för mänskligheten en dag - Mars!

Mars kallas ofta "Earth's Twin" på grund av likheterna med vår planet. De är båda markplaneter, båda har polära iskappar och (på en gång) hade båda livskraftiga atmosfärer och flytande vatten på sina ytor. Men utöver det är de två helt olika. Och när det gäller deras atmosfärer och klimat, Mars skiljer sig från jorden på några ganska djupa sätt.

Till exempel när det gäller vädret på Mars är prognosen vanligtvis ganska dramatisk. Martians väder varierar inte bara från dag till dag, det varierar ibland från timme till timme. Det verkar lite ovanligt för en planet som har en atmosfär som bara är 1% så tät som jordens. Och ändå lyckas Mars verkligen öka ante när det gäller extremt väder och meteorologiska fenomen.

Mars 'atmosfär:

Mars har en mycket tunn atmosfär som består av 96% koldioxid, 1,93% argon och 1,89% kväve, tillsammans med spår av syre och vatten. Atmosfären är ganska dammig och innehåller partiklar som mäter 1,5 mikrometer i diameter, vilket är det som ger den Martiska himlen sin svaga färg när den ses från ytan. Mars 'atmosfärstryck sträcker sig från 0,4 till 0,87 kPa, vilket motsvarar cirka 1% av jordens havsnivå.

På grund av denna tunna atmosfär, och dess större avstånd från solen, är yttemperaturen på Mars mycket kallare än vad vi upplever här på jorden. Planetens medeltemperatur är -63 ° C (-82 ° F), med en låg nivå av -143 ° C (-226 ° F) under vintern vid polerna, och en höjd av 35 ° C (95 ° F) under sommar och middag vid ekvatorn.

På grund av de extremt låga temperaturerna vid polerna fryser 25-30% av koldioxiden i atmosfären och blir torris som avsätts på ytan. Medan de polära iskapslarna huvudsakligen är vatten, har Martian North Pole ett lager torr is som mäter en meter tjock på vintern, medan South Pole täcks av ett permanent lager som är åtta meter djup.

Spårmängder av metan och ammoniak har också upptäckts i den Martiska atmosfären. För det första har den en uppskattad koncentration på cirka 30 delar per miljard (ppb), dock Nyfikenhet rover upptäckte en "tiofaldig topp" den 16 december 2014. Denna upptäckt var troligt lokaliserad, och källan är fortfarande ett mysterium. På liknande sätt är källan till ammoniak oklar, men vulkanisk aktivitet har föreslagits som en möjlighet.

Meteorologiska fenomen:

Mars är också känd för sina intensiva dammstormar, som kan sträcka sig från små tornadon till planetomfattande fenomen. Förekomster av det senare sammanfaller med att damm blåses ut i atmosfären, vilket får den att värmas upp från solen. Den varmare dammfyllda luften stiger och vindarna blir starkare och skapar stormar som kan mäta upp till tusentals kilometer i bredd och pågå i månader i taget. När de blir så stora kan de faktiskt blockera det mesta av ytan från synen.

På grund av dess tunna atmosfär, låga temperaturer och avsaknad av en magnetosfär sker vätskeutfällning (dvs. regn) inte på Mars. I grund och botten skulle solstrålning orsaka att flytande vatten i atmosfären separeras till väte och syre. Och på grund av den kalla och tunna atmosfären finns det helt enkelt inte tillräckligt med flytande vatten på ytan för att upprätthålla en vattencykel.

Ibland bildas dock tunna moln i atmosfären och nederbörden faller i form av snö. Detta består främst av koldioxid snö, som har observerats i de polära regionerna. Men små spår av frysta moln med vatten har också observerats i Mars 'övre atmosfär tidigare, vilket producerar snö som är begränsad till höga höjder.

En sådan instans observerades den 29 september 2008, då Fågel Fenix lander tog bilder av snö som föll från moln som var 4 km (2,5 mi) ovanför dess landningsplats nära Heimdalskrateren. Men data som samlats in från landaren indikerade att nederbörden förångades innan den kunde nå marken.

Aurorae på Mars:

Auroror har också upptäckts på Mars, som också är resultatet av interaktion mellan magnetfält och solstrålning. Medan Mars har lite magnetosfär att tala om, bestämde forskare att auroraer som tidigare observerats motsvarade ett område där det starkaste magnetfältet är lokaliserat på planeten. Detta avslutades genom att analysera en karta över magnetiska avvikelser från jordskorpan sammansatt med data från Mars Global Surveyor.

Ett anmärkningsvärt exempel är det som ägde rum den 14 augusti 2004 och som upptäcktes av SPICAM-instrumentet ombord på Mars Express. Denna aurora var belägen i himlen ovanför Terra Cimmeria - vid geografiska koordinater 177 ° öst, 52 ° söder - och uppskattades vara ganska stor, mäter 30 km över och 8 km hög (18,5 miles över och 5 mil hög).

På senare tid observerades en aurora på Mars av Maven mission, som fångade bilder av händelsen den 17 mars 2015, bara en dag efter att en aurora observerades här på jorden. Smeknamnet Mars "julljus", de observerades över planetens mitt-nordliga breddegrader och (på grund av bristen på syre och kväve i Mars atmosfär) var troligtvis en svag glöd jämfört med jordens mer livliga skärm.

Hittills har Mars: s atmosfär, klimat och vädermönster studerats av dussintals banor, landare och rovers, bestående av uppdrag av NASA, Roscomos, samt European Space Agency och Indian federal rymdprogram. Dessa inkluderar Mariner 4 sond, som genomförde den första flyby av Mars - en två-dagars operation som ägde rum mellan 14 och 15 juli 1965.

De råa uppgifterna som den erhöll utvidgades av senare senare Mariner 6 och 7 uppdrag (som genomförde flybys 1969). Detta följdes av Viking 1 och 2 uppdrag, som nådde Mars 1976 och blev det första rymdskeppet som landade på planeten och skickade tillbaka bilder av ytorna.

Sedan sekelskiftet har sex banor placerats i omloppsbana runt Mars för att samla information om dess atmosfär - 2001 Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Maven, Mars Orbiter Mission och ExoMars Trace Gas Orbiter. Dessa har kompletterats av rover och landeruppdrag som Pheonix, Anda och möjlighet, och Nyfikenhet.

I framtiden planeras flera ytterligare uppdrag att nå Röda planeten, som förväntas lära oss ännu mer om dess atmosfär, klimat och vädermönster. Det vi finner kommer att avslöja mycket om planetens djupa förflutna, dess nuvarande tillstånd och kanske till och med hjälpa oss att bygga en framtid där.

Vi har skrivit många intressanta artiklar om Martian väder här på Space Magazine. Här är Mars jämfört med jorden, det händer bara på Mars: koldioxid snö faller på den röda planeten, snö faller från Martian Clouds, överraskning! Mars har Auroras för! och NASA: s MAVEN Orbiter upptäcker solvind som strimmats bort från Mars Atmosfär som orsakar radikal omvandling.

För mer information, kolla in denna NASA-artikel om hur rymdväder påverkar Mars.

Slutligen, om du vill lära dig mer om Mars i allmänhet, har vi gjort flera podcast-avsnitt om Red Planet på Astronomy Cast. Avsnitt 52: Mars och avsnitt 91: Sök efter vatten på Mars.

källor: