2018 m. „Mars Express“ palydovo fotokamera užfiksavo keistai ilgą debesį, tvyrantį virš Raudonos planetos.
Iš tolo 1500 kilometrų ilgio debesis priminė dūmus, kylančius iš laužo ir atrodė, kad jo šaltinis – seniai užgesusio vulkano viršūnė.
Peržiūrėję archyvines nuotraukas, astronomai netruko suprasti, kad šis debesis buvo pastebėtas ir seniau. Kas kelerius metus pavasarį ar vasarą šis įdomus debesis pasirodydavo, o po to vėl išnykdavo. Jis buvo pastebėtas 2009, 2012, 2015, 2018 ir 2020 metais.
Naujai paskelbtame tyrime išsamiai paaiškintos priežastys, kodėl šis ilgas debesis vis atsiranda ir išnyksta Marso atmosferoje. Norėdami tai padaryti, tyrėjai palygino 2018 m. padarytas didelės skiriamosios gebos nuotraukas su kitais archyviniais stebėjimais, o kai kurios nuotraukos buvo padarytos dar 1970 metais.
Štai kokia pasirodė esanti debesies istorija.
Kiekvienais metais, maždaug pavasario ar vasaros pradžioje pietiniame Marso pusrutulyje pradeda formuotis pailgas debesis, pavadintas „Arsios ugnikalnio pailguoju debesiu“ (Arsia Mons Elongated Cloud). Auštant tankus oras nuo Arsios ugnikalnio pagrindo pradeda kilti vakariniu šlaitu. Krintant temperatūrai, jis plečiasi ir jame esanti drėgmė kondensuojasi aplink dulkių daleles, sukurdama tai, ką Žemėje vadiname orografiniu debesuotumu.
Kalnus įveikusi oro masė greitai adiabatiškai atvėsta, jos santykinė drėgmė padidėja iki 100%, ir susiformuoja debesų keteros. Maždaug 45 kilometrų aukštyje oras ima plėstis, ir per kelias valandas jis net 600 kilometrų per valandą greičiu vėjo yra nešamas į vakarus, kol galiausiai atsiskiria nuo ugnikalnio.
Kiekvieną rytą, kelis mėnesius trukusių stebėjimų metu, tyrėjai stebėjo, kaip šis procesas kartojasi.
Didžiausi debesies matmenys gali siekti net 1800 kilometrų ilgį ir 150 kilometrų plotį. Tačiau apie vidurdienį Saulės spinduliai debesį išgarina.
Ledo kristalėlių debesys Marse yra gana įprasti, tačiau debesys virš Arsia ugnikalnio formuojasi ir vasarą, kai dauguma kitų debesų išnyksta. Tiesą sakant, didžiąją laiko dalį šio ugnikalnio viršūnėje matosi debesis, kai virš aplinkinių kalnų jų nėra – tačiau tik esant tam tikroms sąlygoms jis išsiskleidžia į ilgą juostą.
Kai kada žiemos pradžioje šis debesis taip pat gali suformuoti ir spiralę.
„Arsia Mons“ pailgasis debesis. Nuotrauka: ESA
Taigi, jei šis debesys pavasarį ir vasarą susiformuoja kiekvieną dieną, kodėl mes turime tik atsitiktinius jo stebėjimus?
Tyrėjai teigia, kad taip yra todėl, kad daugelis palydovų, skriejančių aplink Marsą, tik retkarčiais rytais praskrenda virš šio regiono, o tai reiškia, kad dažnai šis debesis nufotografuojamas tiesiog atsitiktinai.
Laimei, sena kamera, vis dar veikianti „Mars Express“ misijoje – „Visual Monitoring Camera“ (VMC), kurios skiriamoji galia – tokia, kaip Internetinės kameros, turi kitą labai padedančią technologiją. Nors šis fotokamera turi mažą skiriamąją gebą, ji turi platų aprėpties lauką – o jis reikalingas, norint pamatyti bendrą vaizdą skirtingais paros laikais, todėl ji tinka šio debesies stebėjimui tiek ilgą laiką, tiek ir mažomis laiko atkarpomis.
Todėl astronomai galėjo ištirti šį debesį per įvairius jo gyvavimo ciklus.
Tai yra pirmasis išsamus „Arsia Mons“ debesies tyrimas ir, nors mokslininkai teigia, kad jis turi panašių savybių kaip orografiniai debesys Žemėje, bet jo dydis yra milžiniškas, o dinamika labai ryški palyginti su ta, ką matome savo planetos atmosferoje.
„Suprasdami šį debesį, mes turime įdomią galimybę pabandyti atkartoti debesies formavimąsi kurdami modelius, kurie pagerins mūsų žinias apie Marso ir Žemės klimato sistemas“, – sako astronomas Agustinas Sančesas-Lavega (Agustin Sánchez-Lavega) iš Baskų universiteto (the University of the Basque Country).
„Dabar, kai žinome, kada atsiranda debesis, tai taip pat leidžia mums nukreipti kitas, geresnes orbitoje esančias kameras tinkamu laiku į reikiamą vietą.“
Journal of Geophysical Research
Daugiau:
„Mokslo sriuba“: kuo Marsas panašus į Žemę?
Naujasis marsaeigis „InSight“ išgirdo Marso vėją
Eksperimentai rodo, kad Marse galėtų augti bulvės
Gyvybės paieškos Visatoje: didžiausia tikimybė rasti pirmykščius organizmus