Naujas modeliavimas rodo, kad Marse vyksta unikali ledą formuojančių debesų fizika

Vaizdas: Ars Technica · Šaltinis

Tyrėjai modeliavo paslaptingą 1 000 mylių ilgio debesį Marse ir atskleidė retą atmosferos fiziką, kurios anksčiau gamtoje nebuvo stebėta, apimančią tiesioginį ledo formavimąsi be dalelių.

Kiekvieną pavasario ir vasaros rytą Marse, netoli aukšto ugnikalnio Arsia Mons, susidaro unikalus labai ilgas ir plonas debesys, kuris išsitempia daugiau nei 1 000 mylių ir vėliau išnyksta. Šis debesys, žinomas kaip Arsia Mons ilgas debesys (AMEC), nuo jo aptikimo 2018 m. zondo kelia mokslininkams galvos skausmą dėl neįprasto dydžio ir išliekamumo. Neseniai Sorbonos universiteto planetų mokslininko Jorge Hernández-Bernal vadovaujami tyrimai sugebėjo imituoti šio debesies susidarymą, atskleisdami, kad jis susidaro dėl retos fizikinės reakcijos, anksčiau nebuvo stebėtos jokios planetų atmosferos.

Skirtingai nuo Žemės debesų, kurie paprastai susidaro, kai vandens garai kondensuojasi ant dulkių ar druskos dalelių, AMEC formuojasi per homogenišką branduoliavimą. Šis procesas leidžia vandens garams Marso atmosferoje tiesiogiai virsti ledo kristalais be jokių dalelių, kurios pradėtų kondensaciją. Hernández-Bernal apibūdino tai kaip kondensaciją vykstančią atvirame ore, o ne ant paviršinių sąsajų, tai iki šiol buvo tik teorinė prielaida.

Šiai formacijai būtinos ekstremalios sąlygos: spartus temperatūros kritimas maždaug 30 °C per 10 minučių ir neįtikėtinai aukšta santykinė drėgmė – daugiau nei 100 000 kartų didesnė už bet kokią Žemėje fiksuotą drėgmę. Milžiniškas Arsia Mons ugnikalnis atlieka svarbų vaidmenį, generuodamas stiprias atmosferos bangas, kai vėjo srautai susiduria su 65 000 pėdų aukščio viršūne, greitai kilnodami drėgną orą į aukštą atmosferą.

Nors mokslininkai spėliojo, kad panašus ledo branduoliavimas gali vykti planetų, tokių kaip Venera ar net Žemė, aukštosiose atmosferose, tiesioginis stebėjimas nebuvo įmanomas dėl reikalingų ekstremalių drėgmės sąlygų. Šis modeliavimas suteikia naujų įžvalgų apie Marso meteorologiją, rodydamas, kad tokie neįprasti drėgmės lygiai iš tiesų Marse pasitaiko. Tyrimas, paskelbtas žurnale Nature Geoscience, žymi svarbų pažangą suprantant Marso klimato ir atmosferos reiškinius, pabrėžiant fiziką, kuri iki šiol buvo laikoma tik teorine ir nepastebėta natūraliose aplinkose.

Šis atradimas ne tik padeda paaiškinti nuolatinį AMEC, bet ir atveria galimybes tirti atmosferos procesus kitose planetose, kurių sąlygos smarkiai skiriasi nuo Žemės. Atsižvelgiant į ribotą Marso atmosferos žinių lygį, sėkmingas debesies atkūrimas modeliuose pabrėžia šio naujo atradimo patikimumą ir svarbą.