Mars je danes leden svet. Vendar pa so skozi zgodovino obstajala obdobja višjih temperatur, s tekočimi rekami in morji, s stopljenimi ledeniki in morda z bogatim življenjem. Spremembe marsovskega podnebja lahko ponudijo namige o evoluciji drugih planetov, zato so se raziskave okrepile, da bi razumeli Podnebje na Marsu in dokaz o morebitnem oceanu.
Danes pa ima Mars osušeno površino, v kateri se količina vode v njegovem ozračju pogosto kondenzira v zmrzal, zlasti v bližini severnega pola. Na tem območju tvori večletne ledene kape. Kaj se je zgodilo z Marsovim podnebjem?
Površina in ozračje Marsa
Čeprav se zdi brez primere, čeprav CO2 zadržuje toploto, v regiji južnega pola planeta Mars, Veliko zamrznjenega CO2 je. Površje tega planeta ne kaže nobenih znakov vode, razen na nekaterih zmrznjenih območjih ali v obliki dolin, ki so jih odprle starodavne poplave. Za več podrobnosti o tleh Marsa se lahko posvetujete Ta članek.
Marsovsko ozračje je hladno, suho in redko. Ta tanka tančica, sestavljena večinoma iz CO2, ustvarja pritisk na površino, ki je manj kot 1% tistega, registriranega na Zemlji na morski gladini. Marsova orbita je od Sonca 50% dlje od našega planeta. Poleg tega je ozračje, ki ga obdaja, zelo lepo, kar prispeva k temu ledenemu podnebju. Povprečne temperature so -60 stopinj, na polih pa dosežejo temperaturo -123 stopinj. Ti podatki so ključni za razumevanje podnebne spremembe na Marsu.
Prav nasprotno od. Opoldansko sonce je sposobno dovolj segreti površino za proizvodnjo občasno odtajanje, vendar nizek atmosferski tlak povzroči, da voda skoraj v trenutku izhlapi.
Čeprav ozračje vsebuje majhno količino vode in včasih tvori oblake vode in ledu, so za marsovsko podnebje značilni peščeni viharji ali viharji ogljikovega dioksida. Vsako zimo snežni vihar zmrznjenega ogljikovega dioksida zadene enega od polov, in ko zmrznjen ogljikov dioksid izhlapi na nasprotni polarni kapici, nabere se nekaj metrov tega suhega ledenega snega. A niti na polu, kjer je poletje in sonce sije ves dan, se temperature dvignejo toliko, da se ta ledena voda stopi.
Marsova preteklost
Večina kraterjev na Marsu je zelo erodiranih. Skoraj vsak najmlajši in največji krater, ki ga lahko vidite strukture, podobne odtokom blata. Ti blatni izločki so verjetno ledeni ostanki starodavnih kataklizem, trkov asteroidov ali kometov s površjem Marsa, ki so stopili območja zamrznjenega permafrosta in izkopali ogromne luknje globoko pod zemljo ter dosegli območja s tekočo vodo. To poudarja pomen razumevanja, kako Marsova preteklost vpliva na trenutno podnebje.
Najdeni so bili dokazi, da se je na neki točki na površju oblikoval led, ki je ustvaril tipično ledeniško pokrajino. Sem spadajo skalnati grebeni, ki jih tvorijo sedimenti, ki so jih na svojih obrobjih pustili taleči se ledeniki, in vijugasti trakovi peska in proda, ki so jih pod ledeniki odložile reke, ki tečejo pod ledeno ploščo. Če želite izvedeti več o podnebnem razvoju Marsa, obiščite.
Možno je, da je imel vodni krog na Marsu sestavine v mokrih epizodah. Gosta atmosfera bi najverjetneje vsebovala precejšnja količina vode je izhlapela iz jezer in morij. Vodna para bi kondenzirala, da bi oblikovala oblake in sčasoma padala kot dež. Padajoča voda bi povzročila odtok in velik del bi pronical skozi površino. Po drugi strani bi se snežne padavine kopičile in oblikovale ledenike, ti pa bi svojo talino odvajali v ledeniška jezera, kar bi poudarilo podnebne spremembe, ki jih je planet doživel.
Nekatere slike, posnete z Marsa, razkrivajo obstoj ogromnih drenažnih kanalov, razpokanih na površini. Nekatere od teh struktur so široke več kot 200 kilometrov in se raztezajo na 2000 kilometrov ali več. Geometrija teh drenažnih kanalov kaže, da bi voda lahko prečkala površino nič manj kot s približno 270 kilometri na uro.
Izgubljeni ocean?
Na nekaterih visokih območjih Marsa obstajajo obsežni sistemi dolin, ki se odtekajo v sedimentne spodnje depresije, nizka območja, ki so bila nekoč poplavljena. Toda ta jezera niso bila največja kopičenja vode na planetu. V ponavljajočih se poplavah so se odvodni kanali odvajali proti severu in tako nastajali vrsto prehodnih jezer in morij. Kot je razvidno iz fotografij, številne značilnosti, opažene okoli teh starih udarnih bazenov, označujejo območja, kjer so se ledeniki izlivali v ta globoka vodna telesa. Ta raziskava lahko osvetli teraformiranje Marsa.
Po različnih izračunih bi lahko eno največjih morij severno od Marsa izpodrinilo prostornino, enakovredno prostornini Mehiški zaliv in Sredozemsko morje skupaj. Obstaja celo možnost, da je na Marsu obstajal ocean. Dokaz za to temelji na dejstvu, da so številne značilnosti severnih ravnic spominjale na erozijo obale. Ta hipotetični ocean se je imenoval Borealiski ocean. Ocenjuje se, da bi lahko bil približno štirikrat večji od našega Arktičnega oceana, predlagan pa je bil model vodnega kroga na Marsu, ki bi lahko razložil njegovo nastanek.
Danes večina strokovnjakov za planetologijo priznava, da se na severnih Marsovih ravnicah ponavljajoče nastajajo velika vodna telesa, a mnogi zanikajo, da je kdaj obstajal pravi ocean. Vendar ta razprava še naprej ponuja prostor za raziskovanje podnebne spremembe na Marsu.
Podnebne spremembe
Na mladem Marsu bi močna erozija lahko zgladila površino. Kasneje, ko je prešel v srednja leta, je njegov obraz postal hladen, suh in z brazgotinami. Od takrat je bilo le nekaj razpršenih toplih obdobij, ki so na nekaterih območjih pomladila njegovo površje. Ta razvoj je ključnega pomena za razumevanje, kako Podnebne spremembe vplivajo na Mars.
Vendar ostaja mehanizem, ki izmenjuje blage in stroge režime na Marsu, večinoma skrivnost. Na tej točki je mogoče ponuditi le grobe razlage o tem, kako je prišlo do teh podnebnih sprememb. Ena hipoteza o podnebnih spremembah na Marsu temelji na nagibu rotacijske osi od njenega idealnega položaja, pravokotnega na orbitalno ravnino. Tako kot Zemlja, Mars je zdaj nagnjen za približno 24 stopinj. Ta naklon se sčasoma redno spreminja. Močno se spremeni tudi naklon. Vsakih 10 milijonov let ali tako sprememba nagibne osi občasno zajema tudi do 60 stopinj. Podobno se usmerjenost nagibne osi in oblika Marsove tirnice sčasoma spreminjata glede na cikel.
Ti nebesni mehanizmi, zlasti težnja osi vrtenja do pretiranega nagibanja, povzročajo ekstremne sezonske temperature. Tudi ob redkem ozračju, kakršno danes prekriva planet, bi poletne temperature na srednjih in visokih zemljepisnih širinah v obdobjih velike poševnosti lahko tedne vztrajno presegale ledišče, in zime bi bile še ostrejše kot danes. Učinki podnebnih sprememb na Marsu so zelo aktivno področje študija.
