Что такое Марсианский климат сегодня
Климат Марса близок к земному, но более разреженный. 95% — это углекислый газ. Количество водяного пара с кислородом — 1%. Оставшиеся 4% — это аргон и азот. Погода на Марсе неблагоприятна для человека.
Погодные условия на Марсе сильно меняются на протяжении года. Зимой это связано с процессом конденсации. Летом из-за высоких температур происходит испарение углекислого газа, сосредоточенного на полюсах.
Сегодня погода на Марсе поражает разнообразием. Погода меняется постоянно. Образуются облака, выпадают осадки, бушуют ураганы и пыльные бури.
Погода и ее изменения на Марсе постоянно находятся под наблюдением. Сегодня задача ученых установить, какая погода на Марсе будет господствовать через несколько лет.
Температура воздуха
Небесное тело находится дальше от Солнца, нежели Земля. По этой причине температура на планете Марс ниже. Этот факт оказывает влияние на погоду. В среднем воздух нагревается до -630С. Минимальные показатели — 1430С. Летом -200С. На небесном теле наблюдаются и температурные аномалии: озеро Феникс, расположенное недалеко от плато Солнца, а также земля Ноя. В этих местах перепад более значительный.
Ночью температура сильно падает из-за разреженности воздуха. Атмосфера не может эффективно удерживать тепло. Углекислый газ замерзает. Образуется сухой лед и выпадает снег.
Давление воздуха
Давление воздуха на Марсе в 160 раз ниже, чем на нашей планете. В среднем оно составляет 0,6 кПа. Эти показатели меняются на протяжении суток и в соответствии с сезонами. Изменение давления оказывает прямое воздействие на погоду. Вследствие этого дуют ветра и образуются облака.
Облачность и осадки
Сегодня в атмосфере осталось немного водяного пара. Поэтому возникает вопрос, есть ли облака на Марсе.
Когда давление меняется, можно наблюдать облака на Марсе, состоящие из водяного пара. Погода меняется. Облака собираются у подножия гор, в низменностях, каньонах и долинах бывших рек. С похолоданием над низменностями формируются туманы.
Здесь также случается выпадение осадков. В 1979 году ученые наблюдали незначительное количество снега. Он оставался на поверхности несколько месяцев. Погодное явление произошло в районе приземления Викинга-2. Небольшие осадки здесь нередкое явление.
Снег встречается на всей территории планеты. Ночные температуры способствуют замерзанию углекислого газа, который кристаллизируется. Он оседает на земле в виде так называемого снега. Зимой и на полюсах отрицательные температуры сохраняются круглосуточно. Поэтому кристаллизованный углекислый газ, оседая на поверхности, остается до весны. Зимой атмосфера становится еще более разреженной, поскольку концентрация углекислого газа существенно падает.
Пылевые бури и смерчи
Бури на Марсе — это самое глобальное погодное явление во всей Солнечной Системе. Они длятся месяцами и иногда распространятся на всю поверхность. Их концентрация возрастает летом и весной. Причина образования ураганов — резкие колебания температур. Этот факт является ответом на вопрос, есть ли ветер на Марсе.
Погода, как и давление, изменяется ежедневно. Ветер дует со скоростью свыше 100 м/с. Незначительная сила тяжести способствует тому, что потоки воздуха поднимают гигантские облака мелких частиц. Пылевые бури на Марсе охватывают огромные территории. Впервые за пылевой бурей удалось понаблюдать в 1971 году. Она длилась пять месяцев. Частицы земли поднимались более чем на 10 км.
Пыль Красной планеты мелкодисперсная. Незначительная гравитация позволяет ей подниматься на огромную высоту. Максимальная концентрация бурь наблюдается в северном полушарии зимой, а в южном летом.
Штормы на Марсе активизируются, когда планета проходит недалеко от Солнца. Формирование смерчей также связаны с изменением температуры. Они поднимают с поверхности земли тонны пыли. Некоторые смерчи из-за своих масштабов названы дьяволами.
Во время бурь наблюдаются сухие молнии. Это электрический разряд, вызванный трением мелких красных частиц. Молнии называются сухими, потому что здесь не может быть дождей. Данный факт был обнаружен в 2006 году американскими учеными. Исследователи предположили, что статическое электричество, вырабатываемое во время стихий, могло послужить толчком для зарождения жизни. Ведь молния — это тот источник энергии, который необходим для ускорения химических процессов. Однако молния может не только послужить причиной зарождения жизни, но и уничтожить ее. Ее разряд образует перекись водорода. Это соединение убивает органические соединения. Если теория ученых верна, то поверхность Марса была просто простерилизована.
Шторма и пылевые бури на Марсе — часть 1
Стр. 1,
Изображения показывают, что Марс — динамичная планета, с погодной системой, столь же сложной и интересной, как на Земле. В этой главе мы поговорим о пылевых бурях, играющих важную роль в климатическом балансе Марса.
Когда «Маринер-9» вышел на орбиту Марса в конце осени 1971 года, над планетой бушевал глобальный шторм, закрывая всю ее поверхность от наблюдения. Эта пылевая буря началась двумя месяцами ранее и была обнаружена наблюдениями с Земли. Через телескоп буря выглядела как желтоватое облако, быстро охватившее всю планету. Таким образом, пылевая буря была первым, что обнаружили земные аппараты на Марсе.
На этом двойном изображении, производится сравнение пылевой бури на Марсе с бурей, которая произошла на Земле. Верхнее изображение показывает марсианскую пылевую бурю, наблюдавшуюся в северном полярном регионе 29 августа 2000 года. Нижнее — земную пылевую бурю, происшедшую 26 февраля 2000 года у побережья северо-западной части Африки. Оба изображения показываются в одном масштабе — 4 км на пиксель.
Весна в любом полушарии Марса — время пыльных бурь.
Несколько факторов ответственны за их возникновение:
- Атмосферное давление увеличивается в результате таяния замороженного диоксида углерода;
- Возникает разница температур между охваченной морозом поверхностью и оттаявшими областями. Эта разница весьма высока;
- Возникает разница в альбедо белых «снежных» поверхностей, которые отражают большую часть падающего на них света и темных, оттаявших поверхностей, которые интенсивно поглощают его.
Ну, и не стоит сбрасывать со счетов гораздо более низкую, по сравнению с земной, гравитацию на Марсе.
Шторм над северной полярной шапкой 30 июня 1999 года, в конце северного лета. Четыре изображения показывают развитие шторма. Каждый снимок был сделан приблизительно на 2 часа позже предыдущего. Северная полярная ледяная шапка присутствует на этих изображениях в виде белой структуры в центре. Белые облака состоят главным образом из водного льда, оранжево-коричневые облака содержат пыль.
8 июля 2001 года. Южная весна на Марсе. Этот вид показывает огромные массы пыли, поднятые пылевой бурей, ветры которой двигались от южной полярной шапки (внизу снимка) к Лабиринту Ночи (Labyrinthus Noctis). Вторая, меньшая, пылевая буря может быть замечена около вершины снимка, к северо-западу от Горы Аскрийской.
Осенью на марсианских северных равнинах пылевые бури случаются часто. Этот вид показывает бурю на равнине к северу от Сидонии и к западу от Земли Аравия. Шторм занимает такую же площадь, как вся ширина Соединенных Штатов Америки с запада на восток. На изображении север наверху, восток справа.
Северная полярная пылевая буря (летняя), снимок сделан 7 марта 2003 года.
Середина мая 2003 года, северная часть Ацидалийской Равнины (Acidalia Planitia) охвачена пылевой бурей (верхняя четверть изображения).
Изображение от 29 июня 2003 года. Около центра видна большая пылевая буря, охватившая Равнину Исиды (Isidis Planitia). Вверху справа (к северо-востоку) от шторма в Исиде виден другой шторм – на Равнине Элизий (Elysium Planitia).
Большой темный участок налево от центра изображения – Большой Сирт, яркий овальный участок внизу – гигантский ударный бассейн Эллада, диаметром более 2000 км. Белая область в самом низу — южная полярная шапка. Наверху изображения заметны облака, покрывающие северные равнины Марса.
Небольшая пылевая буря на равнинах между Плато Сирия и Бороздами Кларитас. Изображение охватывает область шириной приблизительно 125 км.
Небольшая пылевая буря в области Сирия/Кларитас (к юго-западу от Лабиринта Ночи), снимок от 21 мая 2003 года.
Сергей Хохлов
По материалам NASA
Климатические зоны Марса
Классификацию климата планеты разработал Владимир Кеппен. Как и на Земле, климатические зоны здесь зависят от распределения солнечной радиации по поверхности небесного тела. Выделяются два полярных круга, две переходные зоны и экватор.
- Арктический круг.
- Тропик Рыба (соответствует тропику Рака).
- Экватор.
- Тропик Девы (соответствует тропику Козерога).
- Антарктический круг.
Разработана отдельная классификация климата для возвышенностей. В будущем появится классификация климата, учитывающая распределение пыли, водяного пара, а также выпадение осадков в виде снега.
Исторические климатические наблюдения
Европейское Космическое Агентство под названием Mars Espress провело минералогические исследования, доказавшие, что здесь были открытые водоемы. Они либо испарились, либо ушли под землю.
Было выделено несколько периодов геологической истории.
- Филлоциановая эра — более 4,5 миллиарда лет назад. В окружающей среде сосредоточено большое количество воды. Вследствие вулканической активности произошло глобальное потепление. Существует теория, что этот процесс начался в результате падения метеорита.
- Сернокислая эра. В атмосферу было много выбросов серы из-за глобальной вулканической активности. Кислотность окружающей среды повысилась.
- Гесперийская эра. 3,5-2,5 миллиарда лет назад, северную часть планеты, занимал соленый океан глубиной до 1 км. В низких широтах было много рек и озер.
- Температура доходила до 500С. Вполне вероятно что, в эту эпоху на Марсе существовал климат подобный Земному.
- Амазонийская эра: Вода исчезла. Ее остатки можно наблюдать на двух полярных шапках.
Существует теория, что в прошлом атмосфера планеты была плотной. Магнитное поле эффективно защищало от Солнечной радиации. Потом оно стало ослабевать. Как результат, солнечный ветер истончил защитный слой. Погода изменилась. Вода практически исчезла.
Ученые продолжают исследование космического тела, климата и погодных условий на Марсе. Технологический прогресс позволяет получить более точные данные и раскрыть больше загадок, которые скрывает Красная Планета.
Марсианские пыльные бури «крадут» атмосферу Красной планеты
Согласно новому исследованию, марсианские пыльные бури играют ключевую роль в утечке газа из атмосферы Красной планеты.
Есть много свидетельств того, что когда-то на Марсе была вода: русла, каньоны, минералы, содержащие следы H2O, такие как гематит. Но почему Красная планета высохла, до сих пор остается тайной.
© NASA
Основная теория предполагает, что большая часть атмосферы Марса была «украдена» солнечным ветром вскоре после того, как планета потеряла свое глобальное магнитное поле около 4 миллиардов лет назад. Марсианский воздух стал настолько тонким, что проточная вода больше не могла существовать на поверхности.
В новом исследовании ученые повторно проанализировали данные наблюдений за пыльными бурями, полученные зондом НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Во время локальных пыльных бурь MRO зафиксировал увеличение концентрации водяного пара в средней атмосфере, на высоте от 50 до 100 км. Однако во время глобальной пыльной бури в 2007 году пар переместился на большую высоту, а его концентрация возросла более чем в сто раз.
«Мы обнаружили, что в средней атмосфере происходит увеличение количества водяного пара в связи с пыльными бурями. Пар поднимается с той же воздушной массой, что и пыль», — отметил руководитель работы геофизик Николас Хевенс из Университета Хэмптона в Вирджинии.
Другие наблюдения, проведенные космическим телескопом НАСА «Хаббл» и орбитальным аппаратом ЕКА «Марс-Экспресс», предполагают наличие связи между объемом воды в средней атмосфере Марса и утечкой атмосферного водорода в космос. Но какие взаимодействия возникают во время глобальных пыльных бурь, неизвестно, так как они происходят не слишком часто.
«Было бы здорово наблюдать активность на Марсе во время глобальной пыльной бури, и такой случай может нам представиться в этом году», — сказал соавтор исследования Дэвид Касс из Лаборатории реактивного движения НАСА.
По словам представителей НАСА, локальные марсианские пыльные бури имеют тенденцию появляться, когда на севере планеты весна и лето. В течение большей части марсианских лет, которые почти в два раза длиннее земных, все возникающие локальные бури рассеивались, так и не достигнув глобальных масштабов. Но такое развитие происходило в 1977, 1982, 1994, 2001 и 2007 годах. Ожидается, что следующий сезон пыльных бурь на Марсе начнется этим летом и продлится до начала 2020 года.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
