I årtionden har forskare försökt knäcka mysteriet med Mars vädermönster. Medan planetens atmosfär är mycket tunnare än vår egen - med mindre än 1% av det lufttryck som finns på jorden vid havsnivån - har moln periodvis sett i himlen ovanför ytan. Dessutom har periodiska snöfall upptäckts under åren, främst i form av koldioxid snö (dvs torr is).
Enligt en ny studie från ett team av franska och amerikanska astronomer upplever dock Mars snöfall i form av vatten-ispartiklar. Dessa snöfall förekommer endast på natten, sammanfaller med minskningar i den globala temperaturen. Närvaron av dessa stormar, och hastigheten med vilken de når ytan, tvingar forskare att tänka om Mars vädermönster.
Studien, med titeln "Snow Precipitation on Mars Driven by Cloud-Induced Night-Time Convection", dykte nyligen upp i tidskriften Naturgeovetenskap. Leds av Aymeric Spiga, en hyresföreläsare vid Université Pierre et Marie Curie och en forskare vid Laboratoire de Météorologie Dynamique i Paris, genomförde teamet numeriska simuleringar av Mars molniga regioner för att visa att lokala konvektiva snöstormar kan uppstå där.
I decennier trodde forskare att Mars upplevde snöfall i form av fryst koldioxid (aka torris), särskilt runt sydpolen. Men det har bara varit de senaste åren som direkt bevis har erhållits. Till exempel den 29 september 2008, Fågel Fenix lander tog bilder av snö som föll från moln som var 4 km (2,5 mi) ovanför dess landningsplats nära Heimdalskrateren.
År 2012, Mars Reconnaissance Orbiter avslöjade ytterligare bevis på koldioxid snöfall på Mars. Och det har också funnits bevis under de senaste åren om låga fallande snöar, som verkar ha bidragit till att forma det Martiska landskapet. Dessa inkluderar ett relativt ungt gully fan-system i Promethei Terra-regionen i Mars, som forskare vid Brown University bestämde var formade av smälta snö.
Vidare, 2014, uppgifter som erhållits av ESA: sMars Express sonden visade hur Hellasbassängen (en massiv krater) också väder ut av smältsnöar. Och 2015, Nyfikenhet rover bekräftade att Gale Crater (där den landade 2012) en gång var fylld av en stående vattenmassa. Enligt vetenskapsteamets fynd fick denna forntida sjö avrinning från snösmältning på kraterens norra kant.
Alla dessa fynd var ganska förvirrade för forskare, eftersom Mars tros inte ha en tillräcklig tät atmosfär för att stödja denna kondensnivå. För att undersöka dessa meteorologiska fenomen kombinerade Dr. Spiga och hans kollegor data från olika Martian lander och orbiteruppdrag för att skapa en ny atmosfärisk modell som simulerade vädret på Mars.
Vad de fann var att under de nätter då Mars 'atmosfär blev tillräckligt kallt, kunde vatten-ispartiklar bilda moln. Dessa moln skulle bli instabila och frigöra vatten-is nederbörd, som faller snabbt till ytan. Teamet jämförde sedan dessa resultat med lokala väderfenomen på Jorden, där kall tät luft resulterar i regn eller snö som faller snabbt från molnen (även "mikrobrast").
Som de säger i sin studie, var denna information förenlig med data från Martian lander och orbiteruppdrag:
”I våra simuleringar inträffar konvektiva snöstormar endast under marskvällen och är resultatet av atmosfärisk instabilitet på grund av strålningskylning av molnpartiklar mellan vatten och is. Detta utlöser starka konvektiv plummar inom och under molnen, med snabb snöfällning till följd av de kraftiga fallande strömmarna. ”
Resultaten motsatte sig också den långvariga tron att lågt liggande moln bara avsatte snö på ytan långsamt och försiktigt. Detta antogs vara fallet baserat på det faktum att Mars har en tunn atmosfär och därför saknar våldsam vind. Men som deras simuleringar visade, skulle vatten-ispartiklar som leder till mikstorm snöstormar nå marken inom några minuter, snarare än timmar.
Dessa fynd tyder på att Martian snöstormar också har ett stort inflytande på den globala transporten av vattenånga och säsongsvariationer av isavlagringar. När de säger vidare:
”Konvektion på nattetid i Martiska vatten-ismoln och tillhörande snöfall leder till transport av vatten både över och under blandningsskikten, och därmed skulle det påverka Mars: s vattencykel förbi och nu, särskilt under förhållandena med hög snedighet i samband med en mer intensiv vattencykel. ”
Som Aymeric Spiga förklarade i en intervju med AFP, är dessa snöar inte riktigt vad vi är vana vid här på jorden. "Det är inte som om du kan göra en snögubbe eller åka skidor," sade han. "När du står på Mars 'yta så skulle du inte se ett tjockt snöfilt - mer som ett generöst frost." Ändå pekar dessa fynd på att de är några likheter mellan de meteorlogiska fenomenen Jorden och Mars.
Med besättningsuppdrag till Mars som planeras under de kommande decennierna - särskilt NASAs "Journey to Mars", planerad till 2030-talet, hjälper det att veta exakt vilka slags meteorologiska fenomen våra astronauter kommer att möta. Medan snöskor eller skidor kanske inte är ifrågasatta, kunde astronauter åtminstone se fram emot möjligheten att se ny snö när de vaknar upp i sina livsmiljöer!
