Jauna modelēšana liecina, ka Marsam ir unikāla ledus formēšanas mākoņu fizika

Attēls: Ars Technica · Avots

Pētnieki modelēja noslēpumainu vairāk nekā 1000 jūdzes garu mākoni Marsā, atklājot retu atmosfēras fiziku, kas iepriekš dabā nav novērota, iesaistot tiešu ledus veidošanos bez daļiņām.

Katrā pavasara un vasaras rītā Marsā, netālu no augstās Arsia Mons vulkāna, veidojas īpaši garš un plāns mākonis, kas stiepjas vairāk nekā 1000 jūdzes un pēc tam izzūd. Šo mākoņu, kurš tiek dēvēts par Arsia Mons pagarināto mākoņu (AMEC), zinātnieki ir apjukuši kopš tā atklāšanas ar zondi 2018. gadā, ņemot vērā tā neparasto lielumu un noturību. Nesenie pētījumi, kurus vadīja planētu zinātnieks Horhe Ernandess-Bernals Sorboni Universitātē, ļāva simulēt mākoņa veidošanos, atklājot, ka tas rasties no reta fiziska procesa, kas iepriekš nav novērots nevienas planētas atmosfērā.

Atšķirībā no Zemes mākoņiem, kas parasti veidojas, kad ūdens tvaiks kondensējas uz putekļu vai sāls daļiņām, AMEC šķiet veidojas homogenēnas nucleācijas procesā. Šis process ļauj Marsa atmosfēras ūdens tvaikam tieši pārvērsties ledus kristālos bez jebkādām daļiņām, lai iniciētu kondensāciju. Ernandess-Bernals to raksturoja kā kondensāciju, kas notiek atklātā gaisā, nevis uz virsmas saskarēm – pārsteidzošu un teorētiski piedāvātu fenomenu līdz šim.

Šī veidošanās prasa ārkārtīgas apstākļus: strauju temperatūras kritumu aptuveni par 30°C 10 minūšu laikā un ārkārtīgi augstu relatīvo mitrumu — vairāk nekā 100 000 reizes lielāku nekā jebkurš Zemes mitrums. Masīvais Arsia Mons vulkāns spēlē izšķirošu lomu, radot spēcīgas atmosfēras viļņus, kad vēja straumes saduras ar tā 65 000 pēdu augsto virsotni, ātri paceļot mitru gaisu augstos slāņos.

Lai gan zinātnieki ir spekulējuši, ka līdzīga ledus nucleācija varētu notikt tādu planētu kā Venēras vai pat Zemes augšējās atmosfēras daļās, tās nav tieši novērotas, galvenokārt ekstremālo mitruma apstākļu dēļ. Šī modelēšana sniedz jaunu ieskatu Marsa meteoroloģijā, norādot, ka šādi ārkārtēji mitruma līmeņi tur patiesi pastāv. Pētījums, kas publicēts žurnālā Nature Geoscience, ir būtisks solis Marsa klimata un atmosfēras fenomenu izpratnē, akcentējot fiziku, kas iepriekš tika uzskatīta tikai par teorētisku un neredzētu dabiskā vidē.

Šis atklājums ne tikai palīdz izskaidrot pastāvīgo AMEC, bet arī atver jaunas iespējas izpētīt atmosfēras procesus citās planētās ļoti atšķirīgos apstākļos no Zemes. Ņemot vērā ierobežotās zināšanas par Marsa atmosfēru salīdzinājumā ar Zemes, veiksmīga mākoņa simulācija uzsver šī novatoriskā atklājuma svarīgumu un izturību.