Καλώς ήρθατε πίσω στη σειρά μας για τον πλανητικό καιρό! Σήμερα, ρίχνουμε μια ματιά στον γείτονα της Γης και την πιθανή 'εφεδρική τοποθεσία' για την ανθρωπότητα κάποια μέρα - τον Άρη!
Ο Άρης συχνά αναφέρεται ως «Δίδυμος της Γης», λόγω των ομοιοτήτων που έχει με τον πλανήτη μας. Είναι και οι δύο επίγειοι πλανήτες, και οι δύο έχουν πολικά καλύμματα πάγου και (κάποτε) και οι δύο είχαν βιώσιμες ατμόσφαιρες και υγρό νερό στις επιφάνειές τους. Αλλά πέρα από αυτό, τα δύο είναι αρκετά διαφορετικά. Και όσον αφορά τις ατμόσφαιρες και τα κλίματά τους, ο Άρης ξεχωρίζει από τη Γη με κάποιους μάλλον βαθύς τρόπους.
Για παράδειγμα, όταν πρόκειται για τον καιρό στον Άρη, η πρόγνωση είναι συνήθως αρκετά δραματική. Όχι μόνο ο καιρός στον 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 της Γης. Κι όμως, ο Άρης καταφέρνει να ανεβάσει πραγματικά τον πρώτο καιρό όταν πρόκειται για ακραία καιρικά φαινόμενα και μετεωρολογικά φαινόμενα.
Η ατμόσφαιρα του Άρη:
Ο Άρης έχει μια πολύ λεπτή ατμόσφαιρα που αποτελείται από 96% διοξείδιο του άνθρακα, 1,93% αργό και 1,89% άζωτο, μαζί με ίχνη οξυγόνου και νερού. Η ατμόσφαιρα είναι αρκετά σκονισμένη, καθώς περιέχει σωματίδια με διάμετρο 1,5 μικρομέτρων, που είναι αυτό που δίνει στον ουρανό του Άρη 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 το 1% της Γης στο επίπεδο της θάλασσας.
Αυτή η εικόνα απεικονίζει πιθανούς τρόπους με τους οποίους το μεθάνιο μπορεί να εισέλθει στην ατμόσφαιρα του Άρη και επίσης να αφαιρεθεί από αυτήν. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech/SAM-GSFC/Παν. του Μίσιγκαν
Λόγω αυτής της λεπτής ατμόσφαιρας και της μεγαλύτερης απόστασής του από τον Ήλιο, η θερμοκρασία της επιφάνειας του Άρη είναι πολύ πιο κρύα από αυτή που 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 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 καλύμματα πάγου είναι κυρίως νερό, ο Βόρειος Πόλος του Άρη έχει ένα στρώμα ξηρού πάγου πάχους ενός μέτρου το χειμώνα, ενώ ο Νότιος Πόλος καλύπτεται από ένα μόνιμο στρώμα βάθους οκτώ μέτρων.
Ίχνη μεθανίου και αμμωνίας έχουν επίσης ανιχνευθεί στην ατμόσφαιρα του Άρη. Στην περίπτωση του πρώτου, έχει εκτιμώμενη συγκέντρωση περίπου 30 μέρη ανά δισεκατομμύριο (ppb), αν και το ΠεριέργειαRover εντόπισε «δεκαπλάσια ακίδα» στις 16 Δεκεμβρίου 2014. Αυτή η ανίχνευση πιθανότατα εντοπίστηκε και η πηγή παραμένει μυστήριο. Ομοίως, η πηγή της αμμωνίας είναι ασαφής, αν και η ηφαιστειακή δραστηριότητα έχει προταθεί ως πιθανότητα.
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 εκτοξεύεται στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας τη θέρμανση της από τον Ήλιο. Ο θερμότερος αέρας γεμάτος σκόνη ανεβαίνει και οι άνεμοι γίνονται ισχυρότεροι, δημιουργώντας καταιγίδες που μπορούν να έχουν πλάτος έως και χιλιάδες χιλιόμετρα και να διαρκέσουν μήνες κάθε φορά. Όταν γίνουν τόσο μεγάλα, μπορούν πραγματικά να μπλοκάρουν το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειας από το οπτικό πεδίο.
Εικόνα που καταγράφει μια ενεργή καταιγίδα σκόνης στον Άρη. Πιστώσεις εικόνας: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Λόγω της λεπτής ατμόσφαιράς του, των χαμηλών θερμοκρασιών και της έλλειψης μαγνητόσφαιρας, η βροχόπτωση υγρού (δηλαδή βροχή) δεν λαμβάνει χώρα στον Άρη. Βασικά, η ηλιακή ακτινοβολία θα προκαλούσε την αποσύνδεση οποιουδήποτε υγρού νερού στην ατμόσφαιρα σε υδρογόνο και οξυγόνο. Και λόγω της ψυχρής και λεπτής ατμόσφαιρας, απλά δεν υπάρχει αρκετό υγρό νερό στην επιφάνεια για να διατηρήσει τον κύκλο του νερού.
Περιστασιακά, ωστόσο, σχηματίζονται αραιά σύννεφα στην ατμόσφαιρα και η βροχόπτωση πέφτει με τη μορφή χιονιού. Αυτό αποτελείται κυρίως από χιόνι διοξειδίου του άνθρακα , που έχει παρατηρηθεί στις πολικές περιοχές. Ωστόσο, μικρά ίχνη παγωμένων νεφών που μεταφέρουν νερό έχουν επίσης παρατηρηθεί στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Άρη στο παρελθόν, παράγοντας χιόνι που περιορίζεται σε μεγάλα υψόμετρα.
Ένα τέτοιο περιστατικό παρατηρήθηκε στις 29 Σεπτεμβρίου 2008 , όταν ο Φοίνιξπροσγειωτής τράβηξε φωτογραφίες του χιονιού που πέφτει από τα σύννεφα που βρίσκονταν 4 km (2,5 μίλια) πάνω από το σημείο προσγείωσης κοντά στον κρατήρα Heimdal. Ωστόσο, τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από το αεροσκάφος έδειξαν ότι η βροχόπτωση εξατμίστηκε πριν φτάσει στο έδαφος.
Aurorae στον Άρη:
Σέλας έχουν επίσης εντοπιστεί σε Μάρτιος , τα οποία είναι επίσης αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης μεταξύ μαγνητικών πεδίων και ηλιακής ακτινοβολίας. Ενώ ο Άρης έχει ελάχιστη μαγνητόσφαιρα για να μιλήσει, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα σέλας που παρατηρήθηκαν στο παρελθόν αντιστοιχούσαν σε μια περιοχή όπου εντοπίζεται το ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο στον πλανήτη. Αυτό κατέληξε αναλύοντας έναν χάρτη μαγνητικών ανωμαλιών του φλοιού που συντάχθηκε με δεδομένα από Mars Global Surveyor .
Ο Άρης έχει μαγνητισμένα πετρώματα στον φλοιό του που δημιουργούν εντοπισμένα, αποσπασματικά μαγνητικά πεδία (αριστερά). Στην εικόνα στα δεξιά, βλέπουμε πώς αυτά τα πεδία εκτείνονται στο διάστημα πάνω από τους βράχους. Στις κορυφές τους μπορούν να σχηματιστούν σέλας. Πίστωση: NASA
Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα είναι αυτό που έλαβε χώρα στις 14 Αυγούστου 2004, και το οποίο εντοπίστηκε από το όργανο SPICAM στο Mars Express . Αυτό το σέλας βρισκόταν στους ουρανούς πάνω από την Terra Cimmeria – στις γεωγραφικές συντεταγμένες 177° Ανατολικά, 52° Νότια – και εκτιμήθηκε ότι ήταν αρκετά μεγάλο, με διάμετρο 30 km και ύψος 8 km (18,5 μίλια πλάτος και 5 μίλια ύψος).
Πιο πρόσφατα, ένα σέλας παρατηρήθηκε στον Άρη από το ΜΑΒΕΝ αποστολή, η οποία απαθανάτισε εικόνες της εκδήλωσης 17 Μαρτίου 2015 , μόλις μια μέρα μετά την παρατήρηση ενός σέλας εδώ στη Γη. Με το παρατσούκλι «Χριστουγεννιάτικα φώτα του Άρη», παρατηρήθηκαν στα μεσαία βόρεια γεωγραφικά πλάτη του πλανήτη και (εξαιτίας της έλλειψης οξυγόνου και αζώτου στην ατμόσφαιρα του Άρη) ήταν πιθανώς μια αμυδρή λάμψη σε σύγκριση με την πιο ζωντανή οθόνη της Γης.
Μέχρι σήμερα, η ατμόσφαιρα, το κλίμα και τα καιρικά μοτίβα του Άρη έχουν μελετηθεί από δεκάδες τροχιακούς, προσγειωμένους και ρόβερ, 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 πραγματοποίησε την πρώτη πτήση του Άρη - μια διήμερη επιχείρηση που έλαβε χώρα μεταξύ 14 και 15 Ιουλίου 1965.
Τα ακατέργαστα δεδομένα που έλαβε επεκτάθηκαν αργότερα αργότερα Mariner 6και7 αποστολές (που πραγματοποίησαν πτήσεις το 1969). Ακολούθησε η Πειρατής του βορρά 1 και 2 αποστολές, οι οποίες έφτασαν στον Άρη το 1976 και έγιναν το πρώτο διαστημόπλοιο που προσγειώθηκε στον πλανήτη και έστειλε πίσω εικόνες των επιφανειών.
Από τις αρχές του αιώνα, έξι τροχιακά έχουν τοποθετηθεί σε τροχιά γύρω από τον Άρη για να συλλέξουν πληροφορίες για την ατμόσφαιρά του – 2001 Mars Odyssey , Mars Express , Mars Reconnaissance Orbiter , ΜΑΒΕΝ , Αποστολή Mars Orbiter και ExoMars Trace Gas Orbiter .Αυτά έχουν συμπληρωθεί από αποστολές με rover και lander όπως Pheonix , Πνεύμα και Ευκαιρία ,και Περιέργεια .
Στο μέλλον, έχουν προγραμματιστεί αρκετές πρόσθετες αποστολές για να φτάσουν στον Κόκκινο Πλανήτη, οι οποίες αναμένεται να μας διδάξουν ακόμη περισσότερα για την ατμόσφαιρα, το κλίμα και τα καιρικά μοτίβα του. Αυτό που θα βρούμε θα αποκαλύψει πολλά για το βαθύ παρελθόν του πλανήτη, την παρούσα κατάστασή του και ίσως ακόμη και να μας βοηθήσει να οικοδομήσουμε ένα μέλλον εκεί.
Έχουμε γράψει πολλά ενδιαφέροντα άρθρα για τον καιρό του Άρη εδώ στο Universe Today. Εδώ είναι Ο Άρης σε σύγκριση με τη Γη , Συμβαίνει μόνο στον Άρη: Χιόνι διοξειδίου του άνθρακα πέφτει στον Κόκκινο Πλανήτη , Χιόνι πέφτει από τα σύννεφα του Άρη , Εκπληξη! Ο Άρης έχει και Auroras! και Το MAVEN Orbiter της NASA ανακαλύπτει τον ηλιακό άνεμο που απομακρύνθηκε από την ατμόσφαιρα του Άρη προκαλώντας ριζικό μετασχηματισμό .
Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε σε αυτό το άρθρο της NASA σχετικά με πώς επηρεάζει ο καιρός στο διάστημα Μάρτιος.
Τέλος, αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον Άρη γενικά, έχουμε κάνει αρκετά επεισόδια podcast για τον Κόκκινο Πλανήτη στο Astronomy Cast. Επεισόδιο 52: Άρης , και Επεισόδιο 91: Η αναζήτηση του νερού στον Άρη .
Πηγές: