Naučnici su proučavajući pješčanje oluje na Marsu otkrili da su obrasci oblaka iznenađujuće slični onima na Zemlji, što ukazuje na slične procese njihovog formiranja
Nova naučna studija je zbog toga dublje pogledala dvije pješčane oluje na Marsu, koje su se dogodile 2019. godine u blizini njegovog sjevernog pola. Oluje su praćene tokom arktičkog proljeća, u vrijeme kada se lokalne oluje obično javljaju oko ledene kape koja se povlači.
Dvije kamere na Mars Express-u – kamera za vizuelno praćenje (VMC) i stereo kamera visoke rezolucije (HRSC), zajedno sa MARCI kamerom na NASA-inom Mars Reconnaissance Orbiter, snimile su dvije oluje sa orbite Crvene planete.
Serija slika sa VMC kamere pokazuje da se čini da oluje rastu i jenjavaju u ponovljenim ciklusima tokom perioda od nekoliko dana, pokazujući zajedničke karakteristike i oblike. Spiralni oblici su posebno vidljivi u širim prikazima slika HRSC kamere. Spirale su dugačke između 1.000 i 2.000 kilometara, a njihovo porijeklo je isto kao i kod ekstratropskih ciklona uočenih u srednjim i polarnim geografskim širinama na Zemlji.
Konvekcija zatvorenih ćelija
Snimljene slike otkrivaju određeni fenomen na Marsu, odnosno pokazuju da se marsovske pješčane oluje sastoje od pravilno raspoređenih manjih oblačnih ćelija, raspoređenih poput zrna ili kamenčića. Ista tekstura se takođe vidi u oblacima u Zemljinoj atmosferi. Ove teksture nastaju konvekcijom, gdje se vruć vazduh diže jer je manje gust od hladnijeg vazduha oko njega. Tip konvekcije koji se ovdje posmatra naziva se konvekcija zatvorenih ćelija, gdje se vazduh diže u centar malih oblačnih džepova ili ćelija. Praznine na nebu oko ćelija oblaka formiraju puteve kojim hladniji vazduh tone ispod vrućeg vazduha koji se diže.
Na Zemlji, vazduh koji se diže sadrži vodu koja se kondenzuje i formira oblake. Oblaci prašine snimljeni kamerom Mars Ekpress-a pokazuju isti proces, ali na Marsu vazdušni stubovi koji se dižu sadrže prašinu, a ne vodu.
Sunce zagrijava vazduh ispunjen prašinom uzrokujući da se podigne i formira ćelije prašine. Ćelije su okružene dijelovima vazduha koji tone u kojima je manje prašine. Ovo dovodi do zrnastog uzorka koji se takođe vidi na slici oblaka na Zemlji.
Nove sličnosti sa Zemljom
Praćenjem kretanja tih ćelija oblaka u nizu slika, može se izmjeriti i brzina vjetra. Vjetar duva kroz formacije oblaka brzinom do 140 km/h, uzrokujući da se oblici ćelija izdužuju u pravcu vjetra.
„Kada pomislite na atmosferu nalik Marsu na Zemlji, lako je pomisliti na suvu pustinju ili polarnu oblast. Sasvim je neočekivano da se praćenjem haotičnog kretanja pješčanih oluja mogu povući paralele sa procesima koji se odvijaju u Zemljinim vlažnim, vrućim tropskim regionima, koji su izrazito drugačiji od okruženja na Marsu“, ističe Kolin Vilson iz ESA.
Jedan ključni uvid koji su omogućile slike sa VMC kamere je mjerenje visine oblaka prašine. Dužina sjenki koju bacaju se mjeri i kombinuje sa poznavanjem položaja Sunca da bi se izmjerila visina oblaka iznad površine Marsa. Rezultati su otkrili da prašina može da dostigne visinu od približno 6-11 kilometara iznad zemlje, a ćelije imaju tipične horizontalne dužine od 20-40 kilometara.
„Uprkos nepredvidivom ponašanju prašnih oluja na Marsu i snažnim udarima vjetra koji ih prate, vidjeli smo da se organizovane strukture kao što su frontovi i obrasci ćelijske konvekcije mogu pojaviti unutar svoje složenosti“, objašnjava glavni autor studije Agustin Sančez-Levaga, šef naučnog tima VMC.
Ali organizovana ćelijska konvekcija nije jedinstvena samo za Zemlju i Mars; posmatranja Venerine atmosfere od strane Venus Ekpress-a vjerovatno pokazuju slične obrasce.
Važno za buduće misije na Marsu
Uz učenje više o tome kako planetarne atmosfere funkcionišu, razumijevanje pješčanih oluja je važno za buduće misije na Mars. U ekstremnim slučajevima, oluje prašine mogu da blokiraju veliki dio sunčeve svetlosti koja dopire do solarnih ćelija rovera na površini Crvene planete.
U 2018. godine, oluja prašine planetarnih razmjera ne samo da je blokirala sunčevu svjetlost da dopre do površine, već je i prašinom prekrila solarne panele NASA-inog rovera Opportunity. Oba ova faktora dovela su do gubitka električne energije rovera, okončavajući misiju.
Praćenje evolucije ovih oluja na Marsu je ključno za pomoć u zaštiti budućih misija na solarni pogon, i na kraju misija sa posadom, od tako moćnog prirodnog fenomena na Marsu.
(ESA)
