Deze week, van 20 tot en met 24 maart, vindt de 48ste Lunar and Planetary Science Conference plaats in The Woodlands, Texas. Elk jaar brengt deze conferentie internationale specialisten op het gebied van geologie, geochemie, geofysica en astronomie samen om de nieuwste bevindingen in de planetaire wetenschap te presenteren. Een van de hoogtepunten van de conferentie tot nu toe was een presentatie over de weerpatronen van Mars.
Zoals een team van onderzoekers van het Centre for Research in Earth and Space Sciences (CRESS) van de York University heeft aangetoond, Nieuwsgierigheid verkregen van enkele nogal interessante afbeeldingen van de weerpatronen van Mars van de afgelopen jaren. Deze omvatten veranderingen in bewolking, evenals het eerste zicht vanaf de grond van Martiaanse wolken gevormd door zwaartekrachtgolven.
Als het gaat om wolkenformaties, zijn zwaartekrachtgolven het resultaat van zwaartekracht die probeert ze te herstellen naar hun natuurlijke evenwicht. En hoewel gebruikelijk op aarde, werd gedacht dat een dergelijke formatie niet mogelijk was rond de equatoriale band van Mars, waar de zwaartekrachtgolven werden gezien. Dit alles is mogelijk gemaakt dankzij de gunstige positie van Curiosity in de Gale Crater.
Gelegen nabij de evenaar van Mars, is Curiosity erin geslaagd om consequent de zogenaamde Aphelion Cloud Belt (ACB) vast te leggen. Zoals de naam al doet vermoeden, verschijnen dit jaarlijks terugkerende fenomeen tijdens het apheliumseizoen op Mars (wanneer het het verst van de zon verwijderd is) tussen de breedtegraden van 10 ° Z en 30 ° N. Tijdens aphelion, het punt dat het verst verwijderd is van de zon, wordt de planeet gedomineerd door twee wolkensystemen.
Deze omvatten de eerder genoemde ACB en de polaire verschijnselen die bekend staan als Polar Hood Clouds (PHC's). Terwijl PHC's worden gekenmerkt door wolken kooldioxide, vormen wolken die zich vormen rond de equatoriale band van Mars water-ijs. Deze wolkenstelsels verdampen naarmate Mars dichter bij de zon komt (perihelium), waar temperatuurstijgingen leiden tot stofstormen die de vorming van wolken beperken.
Gedurende de bijna vijf jaar dat Nieuwsgierigheid operationeel is geweest, heeft de rover meer dan 500 films van de equatoriale hemel van Mars opgenomen. Deze films hebben de vorm aangenomen van zowel Zenith Movies (ZM's) - waarbij de camera verticaal is gericht - als Supra-Horizon Movies (SHM), die waren gericht op een lagere elevatiehoek om de horizon in beeld te houden.
Met behulp van Curiosity's navigatiecamera maakten Jacob Kloos en Dr. John Moores - twee onderzoekers van CRESS - acht opnamen van de ACB in de loop van twee Marsjaren - specifiek tussen Marsjaren 31 en Marsjaren 33 (ca. 2012-2016). Door ZM- en SHM-films te vergelijken, konden ze veranderingen in de wolken onderscheiden die zowel overdag (dagelijks) als jaarlijks van aard waren.
Wat ze ontdekten was dat de ACB van Mars tussen 2015 en 2016 veranderingen in de opaciteit onderging (ook bekend als veranderingen in dichtheid) tijdens zijn dagelijkse cyclus. Na perioden van verbeterde activiteit in de vroege ochtend, zouden de wolken tegen de late ochtend een minimum bereiken. Dit wordt gevolgd door een tweede, lagere piek in de late namiddag, wat aangeeft dat de vroege ochtenduren van Mars de meest gunstige tijd zijn voor de vorming van dikkere wolken.
Wat de variabiliteit tussen de jaren betreft, ontdekten ze dat tussen 2012 en 2016, toen Mars zich van het aphelium verwijderde, er een overeenkomstige toename van 38% was in het aantal wolken met een hogere dekking. Omdat ze van mening waren dat deze resultaten het resultaat waren van een statistische bias veroorzaakt door een ongelijke verdeling van video's, concludeerden ze dat het verschil in ondoorzichtigheid meer in de trant van ongeveer 5% lag.
Deze variaties waren allemaal in overeenstemming met variaties in de temperatuur van het getij, waar koelere dag- of seizoenstemperaturen resulteren in meer condensatie in de lucht. De trend van toenemende bewolking gedurende de dag was echter onverwacht, omdat hogere temperaturen zouden moeten leiden tot een daling van de verzadiging. Zoals ze tijdens hun presentatie hebben uitgelegd, kan dit ook worden toegeschreven aan dagelijkse veranderingen:
“Een verklaring voor de middagverbetering van Tamppari et. al. is dat naarmate de atmosferische temperaturen de hele dag toenemen, verhoogde convectie de waterdamp naar de verzadigingshoogte tilt, waardoor de kans op wolkenvorming toeneemt. Naast waterdamp kan ook stof worden opgetild, dat als condensatiekernen werkt, waardoor efficiëntere wolkenvorming ontstaat. ”
Het meest interessante was echter dat het team tijdens een dag van observatie - Sol 1302, of 5 april 2016 - iets verrassends wist te observeren. Bij het kijken naar de horizon tijdens een SHM, zag de NavCam parallelle rijen wolken die allemaal in dezelfde richting wezen. Hoewel bekend is dat dergelijke rimpelingen plaatsvinden in de poolgebieden (waar het PHC's betreft), was het onverwacht om ze over de evenaar te zien.
Maar zoals Moore uitlegde in een interview met Science Magazine,het zien van een aardachtig fenomeen op Mars komt overeen met wat we tot dusver van Mars hebben gezien. 'De Marsomgeving is het exotische verpakt in het vertrouwde', zei hij. "De zonsondergangen zijn blauw, het stof duivelt enorm, de sneeuwval lijkt meer op diamantstof en de wolken zijn dunner dan wat we op aarde zien."
Momenteel is het niet duidelijk welk mechanisme in de eerste plaats verantwoordelijk zou kunnen zijn voor het creëren van deze rimpelingen. Op aarde worden ze veroorzaakt door storingen beneden in de troposfeer, zonnestraling of pure zeestralen. Als u weet wat hen op Mars zou kunnen verklaren, zullen er waarschijnlijk enkele interessante dingen over de dynamiek van de atmosfeer worden onthuld. Tegelijkertijd is verder onderzoek nodig voordat wetenschappers definitief kunnen zeggen dat hier zwaartekrachtgolven zijn waargenomen.
Maar in de tussentijd zijn deze bevindingen fascinerend en zullen ze zeker onze kennis van de atmosfeer van de Rode Planeet en de waterkringloop op Mars helpen vergroten. Zoals lopend onderzoek heeft aangetoond, ervaart Mars nog steeds stromen vloeibaar zout water op het oppervlak en ervaart zelfs beperkte neerslag. En door ons meer te vertellen over de huidige meteorologie van Mars, kan het ook dingen onthullen over het waterige verleden van de planeet.
Om de opnames van Martiaanse wolken te zien, klik hier, hier en hier.
