Net als de aarde heeft Mars ijskappen bevroren, maar in tegenstelling tot de aarde zijn deze kappen gemaakt van zowel kooldioxide-ijs als waterijs. Het probleem is dat terwijl de winterkap symmetrisch is rond de zuidpool, de restkap ongeveer drie tot vier graden wordt verschoven. Met behulp van gegevens van ESA's Mars Express-ruimtevaartuig zeggen wetenschappers dat twee dingen de schuld zijn: het weersysteem van Mars, en interessant genoeg is dat ook de grootste inslagkrater op Mars - ook al is hij nergens in de buurt van de zuidpool.
Met behulp van de Planetary Fourier Spectrometer (PFS) aan boord van Mars Express, Marco Giuranna van het Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI), Rome, Italië, en collega's hebben de temperatuur van de atmosfeer van Mars gemeten vanaf de grond tot een hoogte van 50 km boven het zuidpoolgebied.
Ze brachten in kaart hoe de atmosfeer gedurende meer dan een half Marsjaar verandert in temperatuur en andere kenmerken, en hielden toezicht op de manier waarop koolstofdioxide in de zuidelijke ijskap terechtkomt terwijl de herfst op Mars verandert in winter. â € œHet is geen eenvoudig proces. We ontdekten dat er van halverwege de herfst tot en met de winter twee regionale weersystemen zijn ontwikkeld ', zegt Giuranna.
Deze weersystemen zijn afgeleid van sterke oostelijke winden die recht in het Hellas Basin waaien, de grootste impactstructuur op Mars met een diameter van 2300 km en een diepte van 7 km. De diepte van de krater en de steile helling van de muren buigen de wind af en creëren zogenaamde Rossby-golven op aarde. Hierdoor ontstaat een lagedruksysteem nabij de zuidpool op het westelijk halfrond en een hogedruksysteem op het oostelijk halfrond, wederom nabij de zuidpool.
Giuranna ontdekte dat de temperatuur van het lagedruksysteem vaak onder het condensatiepunt voor kooldioxide ligt, dus condenseert en valt het gas als sneeuw uit de lucht en bouwt het zich op als vorst. In het hogedruksysteem zijn de omstandigheden nooit geschikt voor sneeuw, dus treedt alleen grondvorst op. Zo wordt de zuidpoolkap gebouwd door twee verschillende mechanismen.
De gebieden met uitgebreide sneeuwbedekking sublimeren niet in de zomer omdat ze meer zonlicht terug de ruimte in reflecteren dan de oppervlaktevorst. Vorstkorrels zijn meestal groter dan sneeuwkorrels en hebben ruwere oppervlakken. De ruige textuur vangt meer zonlicht op en drijft de sublimatie aan.
Dus het westelijke deel van de zuidelijke poolkap, gebouwd van sneeuw en vorst, heeft niet alleen een grotere hoeveelheid kooldioxide-ijs afgezet, maar sublimeert ook langzamer tijdens de zomer, terwijl het westelijke gebied dat is gebouwd met vorst volledig verdwijnt. Dit verklaart waarom de restkap niet symmetrisch rond de zuidpool is geplaatst.
â € œDit is al jaren een Martiaanse nieuwsgierigheid, â € zegt Giuranna. Dankzij Mars Express begrijpen planetaire wetenschappers nu een nieuw facet van deze verbazingwekkende, buitenaardse wereld.
Bron: ESA
