Καλώς ήλθατε πίσω στην πλανητική καιρική μας σειρά! Σήμερα, ρίχνουμε μια ματιά στον γείτονα της Γης και την πιθανή «θέση δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας» για την ανθρωπότητα κάποια μέρα - Άρης!
Ο Άρης αναφέρεται συχνά ως «Δίδυμο της Γης», λόγω των ομοιοτήτων που έχει με τον πλανήτη μας. Είναι και οι δύο επίγειοι πλανήτες, και οι δύο έχουν πολικά παγοκρύσταλλα και (ταυτόχρονα) και οι δύο είχαν βιώσιμη ατμόσφαιρα και υγρό νερό στις επιφάνειές τους. Αλλά πέρα από αυτό, τα δύο είναι αρκετά διαφορετικά. Και όταν πρόκειται για την ατμόσφαιρα και τα κλίματά τους, ο Άρης ξεχωρίζει από τη Γη με κάποιους μάλλον βαθιούς τρόπους.
Για παράδειγμα, όταν πρόκειται για τον καιρό στον Άρη, η πρόβλεψη είναι συνήθως αρκετά δραματική. Όχι μόνο ο καιρός του Άρη διαφέρει από μέρα σε μέρα, αλλά μερικές φορές ποικίλλει από ώρα σε ώρα. Αυτό φαίνεται λίγο ασυνήθιστο για έναν πλανήτη που έχει ατμόσφαιρα που είναι μόνο 1% τόσο πυκνή όσο η Γη. Και όμως, ο Άρης καταφέρνει να ανεβάσει πραγματικά το ante όταν πρόκειται για ακραίες καιρικές συνθήκες και μετεωρολογικά φαινόμενα.
Ατμόσφαιρα του Άρη:
Ο Άρης έχει μια πολύ λεπτή ατμόσφαιρα που αποτελείται από 96% διοξείδιο του άνθρακα, 1,93% αργόν και 1,89% άζωτο, μαζί με ίχνη οξυγόνου και νερού. Η ατμόσφαιρα είναι αρκετά σκονισμένη, περιέχει σωματίδια διαμέτρου 1,5 μικρομέτρων, κάτι που δίνει στον Αρειανό ουρανό το καστανόχρωμο χρώμα του όταν φαίνεται από την επιφάνεια. Η ατμοσφαιρική πίεση του Άρη κυμαίνεται από 0,4 έως 0,87 kPa, που ισοδυναμεί με περίπου 1% της γης στο επίπεδο της θάλασσας.
Λόγω αυτής της λεπτής ατμόσφαιρας και της μεγαλύτερης απόστασης από τον Ήλιο, η θερμοκρασία της επιφάνειας του Άρη είναι πολύ πιο κρύα από ό, τι βιώνουμε εδώ στη Γη. Η μέση θερμοκρασία του πλανήτη είναι -63 ° C (-82 ° F), με χαμηλή θερμοκρασία -143 ° C (-226 ° F) κατά τη διάρκεια του χειμώνα στους πόλους, και υψηλή θερμοκρασία 35 ° C (95 ° F) κατά τη διάρκεια καλοκαίρι και μεσημέρι στον ισημερινό.
Λόγω των ακραίων χαμηλών θερμοκρασιών στους πόλους, το 25-30% του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα παγώνει και γίνεται ξηρός πάγος που εναποτίθεται στην επιφάνεια. Ενώ τα πολικά παγάκια είναι κυρίως νερό, ο Βόρειος Πόλος του Άρη έχει στρώμα ξηρού πάγου με πάχος 1 μέτρο το χειμώνα, ενώ ο Νότιος Πόλος καλύπτεται από ένα μόνιμο στρώμα βάθους οκτώ μέτρων.
Ιχνηλάτες ποσότητες μεθανίου και αμμωνίας έχουν επίσης ανιχνευθεί στην αττική ατμόσφαιρα. Στην περίπτωση του πρώτου, έχει εκτιμώμενη συγκέντρωση περίπου 30 μέρη ανά δισεκατομμύριο (ppb), αν και το Περιέργεια Ο rover εντόπισε μια "δεκαπλάσια ακίδα" στις 16 Δεκεμβρίου 2014. Αυτή η ανίχνευση πιθανότατα εντοπίστηκε και η πηγή παραμένει ένα μυστήριο. Ομοίως, η πηγή αμμωνίας είναι ασαφής, αν και η ηφαιστειακή δραστηριότητα έχει προταθεί ως πιθανή.
Μετεωρολογικά φαινόμενα:
Ο Άρης είναι επίσης διάσημος για τις έντονες καταιγίδες σκόνης, οι οποίες μπορεί να κυμαίνονται από μικρούς ανεμοστρόβιλους έως φαινόμενα σε ολόκληρο τον πλανήτη. Οι περιπτώσεις του τελευταίου συμπίπτουν με τη σκόνη που διοχετεύεται στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας τη θέρμανση από τον Ήλιο. Ο θερμότερος αέρας γεμάτος με σκόνη ανεβαίνει και οι άνεμοι γίνονται ισχυρότεροι, δημιουργώντας καταιγίδες που μπορούν να έχουν πλάτος έως και χιλιάδες χιλιόμετρα και διαρκούν για μήνες κάθε φορά. Όταν το κάνουν τόσο μεγάλο, μπορούν στην πραγματικότητα να μπλοκάρουν το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας από την θέα.
Λόγω της λεπτής ατμόσφαιρας, των χαμηλών θερμοκρασιών και της έλλειψης μαγνητόσφαιρας, δεν πραγματοποιείται καθίζηση υγρού (δηλ. Βροχή) στον Άρη. Βασικά, η ηλιακή ακτινοβολία θα προκαλούσε την αποσύνδεση υγρού νερού στην ατμόσφαιρα σε υδρογόνο και οξυγόνο. Και λόγω της κρύας και λεπτής ατμόσφαιρας, απλά δεν υπάρχει αρκετό υγρό νερό στην επιφάνεια για να διατηρηθεί ένας κύκλος νερού.
Περιστασιακά, ωστόσο, λεπτά σύννεφα σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα και η βροχόπτωση πέφτει με τη μορφή χιονιού. Αυτό αποτελείται κυρίως από χιόνι διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο έχει παρατηρηθεί στις πολικές περιοχές. Ωστόσο, στο παρελθόν έχουν παρατηρηθεί μικρά ίχνη παγωμένων νεφών που μεταφέρουν νερό στην άνω ατμόσφαιρα του Άρη, παράγοντας χιόνι που περιορίζεται σε μεγάλα υψόμετρα.
Ένα τέτοιο παράδειγμα παρατηρήθηκε στις 29 Σεπτεμβρίου 2008, όταν το Φοίνιξ Ο Lander πήρε φωτογραφίες από χιόνι που πέφτει από σύννεφα που ήταν 4 χλμ. (2,5 μίλια) πάνω από το σημείο προσγείωσης κοντά στον κρατήρα Heimdal. Ωστόσο, τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τον εκφορτωτή έδειξαν ότι η βροχόπτωση εξατμίστηκε πριν φτάσει στο έδαφος.
Aurorae στον Άρη:
Οι αύρες έχουν επίσης εντοπιστεί στον Άρη, οι οποίοι είναι επίσης αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης μεταξύ μαγνητικών πεδίων και ηλιακής ακτινοβολίας. Ενώ ο Άρης έχει λίγη μαγνητόσφαιρα για να μιλήσει, οι επιστήμονες αποφάσισαν ότι οι αύρες που παρατηρήθηκαν στο παρελθόν αντιστοιχούσαν σε μια περιοχή όπου το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο εντοπίζεται στον πλανήτη. Αυτό ολοκληρώθηκε με την ανάλυση ενός χάρτη μαγνητικών ανωμαλιών κρούστας που συγκεντρώθηκαν με δεδομένα από Mars Global Surveyor.
Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα είναι αυτό που έλαβε χώρα στις 14 Αυγούστου 2004, και εντοπίστηκε από το όργανο SPICAM στο Mars Express. Αυτή η αύρα βρισκόταν στον ουρανό πάνω από το Terra Cimmeria - σε γεωγραφικές συντεταγμένες 177 ° Ανατολικά, 52 ° Νότια - και εκτιμήθηκε ότι ήταν αρκετά μεγάλο, με μήκος 30 χλμ. Και ύψος 8 χλμ. (18,5 μίλια και 5 μίλια ύψος).
Πιο πρόσφατα, μια αύρα παρατηρήθηκε στον Άρη από το ΜΕΓΑΛΟΣ αποστολή, η οποία συνέλαβε εικόνες της εκδήλωσης στις 17 Μαρτίου 2015, μια ημέρα μετά την παρατήρηση μιας αύρας εδώ στη Γη. Τα ψευδώνυμα «Χριστουγεννιάτικα φώτα» του Άρη, παρατηρήθηκαν στα μεσαία βόρεια γεωγραφικά πλάτη του πλανήτη και (λόγω της έλλειψης οξυγόνου και αζώτου στην ατμόσφαιρα του Άρη) ήταν πιθανώς μια αχνή λάμψη σε σύγκριση με την πιο ζωντανή οθόνη της Γης.
Μέχρι σήμερα, η ατμόσφαιρα, το κλίμα και οι καιρικές συνθήκες του Άρη έχουν μελετηθεί από δεκάδες τροχιακούς, προσγειωμένους, και αναβάτες, που αποτελούνται από αποστολές της NASA, της Roscomos, καθώς και της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας και του ινδικού ομοσπονδιακού διαστημικού προγράμματος. Αυτά περιλαμβάνουν το Ναυτικός 4 probe, που διεξήγαγε το πρώτο flyby του Άρη - μια διήμερη επιχείρηση που πραγματοποιήθηκε μεταξύ 14 και 15 Ιουλίου 1965.
Τα αργά δεδομένα που έλαβε επεκτάθηκαν αργότερα αργότερα Ναυτικός 6 και 7 αποστολές (που πραγματοποίησαν flybys το 1969). Αυτό ακολουθήθηκε από το Πειρατής του βορρά 1 και 2 αποστολές, οι οποίες έφτασαν στον Άρη το 1976 και έγιναν το πρώτο διαστημικό σκάφος που προσγειώθηκε στον πλανήτη και έστειλε πίσω τις εικόνες των επιφανειών.
Από τα τέλη του αιώνα, έξι τροχιά έχουν τοποθετηθεί σε τροχιά γύρω από τον Άρη για να συλλέξουν πληροφορίες για την ατμόσφαιρά του - 2001 Άρης Οδύσσεια, Mars Express, Orbiter Mars Reconnaissance, ΜΕΓΑΛΟΣ, Αποστολή Orbiter Mars και ExoMars Trace Gas Orbiter. Αυτά συμπληρώθηκαν από αποστολές rover και lander Pheonix, Πνεύμα και Ευκαιρία, και Περιέργεια.
Στο μέλλον, αρκετές επιπλέον αποστολές προγραμματίζονται να φτάσουν στον Κόκκινο Πλανήτη, οι οποίες αναμένεται να μας διδάξουν ακόμη περισσότερα για την ατμόσφαιρα, το κλίμα και τις καιρικές συνθήκες. Αυτό που βρίσκουμε θα αποκαλύψει πολλά για το βαθύ παρελθόν του πλανήτη, τη σημερινή του κατάσταση και ίσως ακόμη και να μας βοηθήσει να χτίσουμε ένα μέλλον εκεί.
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα σχετικά με τον καιρό του Άρη εδώ στο Space Magazine. Εδώ είναι ο Άρης σε σύγκριση με τη Γη, συμβαίνει μόνο στον Άρη: Το χιόνι διοξειδίου του άνθρακα πέφτει στον κόκκινο πλανήτη, το χιόνι πέφτει από τα σύννεφα του Άρη, Έκπληξη! Ο Άρης έχει Auroras πάρα πολύ! Ο MAVEN Orbiter της NASA ανακαλύπτει την ατμόσφαιρα του Άρη στον Άρη που έχει απογυμνωθεί από τον ηλιακό αέρα που προκαλεί ριζική μεταμόρφωση.
Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε σε αυτό το άρθρο της NASA σχετικά με το πώς ο διαστημικός καιρός επηρεάζει τον Άρη.
Τέλος, αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον Άρη γενικά, έχουμε κάνει πολλά επεισόδια podcast για τον Κόκκινο Πλανήτη στο Astronomy Cast. Επεισόδιο 52: Άρης και Επεισόδιο 91: Η αναζήτηση του νερού στον Άρη.
Πηγές:
- NASA: Εξερεύνηση ηλιακού συστήματος - Άρης
- Βικιπαίδεια - Άρης
- NASA - Φοίνιξ
- NASA - Mars Pathfinder
