Kiekvieną Marso rytą nuo Arsia Mons šlaito atsiskleidžia vaiduokliškai balta juosta, kuri vėliau išnyksta. Ji gali siekti beveik 1,800 kilometrų, ilgesnė už daugelį valstybių, tačiau gyvuoja tik kelias valandas, kol saulė ją išardo. Kodėl ji susidaro ir kaip toks trapus reiškinys gali taip patikimai kartotis?
Mokslininkai šį reiškinį ilgai vadino Arsia Mons ištemptuoju debesiu, arba AMEC. Tai orografinis debesis: vėjas susiduria su didžiuliais ugnikalnio šlaitais, oras verčiamas aukštyn ir seka kondensacija. Tačiau bandant atkurti debesį naudojant standartinę atmosferos fiziką, modeliai nebuvo tikslūs. Europos kosmoso agentūros Mars Express užfiksuotos nuotraukos paprasčiausiai nesutapo su skaičiavimais.
Arsia Mons ištemptojo debesies vaizdas iš Europos kosmoso agentūros (ESA) Mars Express zondo.
Atraskimas įvyko, kai modeliuotojai eksperimente leido įsiterpti retai naudojamam, bet realiam debesų susidarymo mechanizmui: homogenezinei branduolių formacijai. Vietoje to, kad vandens garai rastų dulkių dalelę ar grūdelį ir aplink ją formuotųsi ledas, garai tiesiogiai virsta ledo kristalais. Nėra dulkių sėklų. Nėra tarpinių žingsnių. Grynas ledas atsiranda tarsi iš niekur. Tai elgsena, kurią vadovėliuose fizikai nurodo kaip galimą, tačiau planetų atmosferose ji praktiškai nebuvo stebėta.
Kaip Marsas tai daro? Receptas skamba kaip netikėtas derinys: 20 kilometrų aukščio ugnikalnis, plona atmosfera ir vėjo sukelta banga, galinti per kelias minutes pakelti drėgnų oro sluoksnių gabalus keliais kilometrais. Kylant orui, temperatūra smarkiai krenta — modeliavimo rezultatuose per dešimt minučių ji nukrinta apie 30 laipsnių, o santykinė drėgmė staiga išauga. Tokiais ekstremaliais sąlygomis homogenezinė branduolių formacija tampa įmanoma. AMEC gimsta bangos viršūnėje ir dingsta, kai banga nusilpsta.
Šios idėjos nebuvo iš oro paimtos. Mars Express pirmą kartą pastebėjo ištemptą juostą 2018 m. ir nukreipdavo į ją žvilgsnį nuolat. Tyrėjai sujungė orbiterio Vizualiojo stebėjimo kameros (VMC), Aukštos raiškos stereo kameros (HRSC) ir OMEGA prietaiso daugelio metų vaizdus su nauju meteorologiniu modeliavimu. Mars Express unikali galimybė fotografuoti planetą ryto vietiniu laiku pasirodė lemiama; debesis Marse susidaro tik rytais.
Marso vaizdas iš Europos kosmoso agentūros Mars Express Vizualiojo stebėjimo kameros (VMC), užfiksuotas 2018 m. spalio 10 d.
Modelyje reikėjo įtraukti fiziką, kurią dauguma planetinių modelių paprastai laiko teorine arba nereikšminga. Kai šie procesai buvo leisti veikti, modeliai sukūrė debesį su daugelio orbitos stebėjimų požymių. Dar ne visos detalės sutampa; kai kurių neatitikimų vis dar yra, tačiau sutapimas dabar gerokai tvirtesnis nei anksčiau. Tai reiškia, kad Marsas bent trumpam gali pasiekti drėgnumo režimus, gerokai pranokančius tuos, kuriuos paprastai stebime Žemėje.
Šis atradimas pravėrė platesnes galimybes. Jei elementari taisyklė, kad debesims reikia dulkių, gali žlugti Marse, ką dar skirtingos atmosferos gali parodyti neįprastomis sąlygomis? Egzoplanetų tyrėjai turėtų atkreipti dėmesį: atmosferos, atrodytų, laikosi Žemės taisyklių ir vis tiek gali nustebinti, kai temperatūra, slėgis ir cheminė sudėtis pastumia procesus į egzotinius režimus.
Arsia Mons rytinis debesis nėra vien vietinė keistenybė; tai priminimas, kad planetų orai gali sugriauti mūsų prielaidas ir kad kruopštus stebėjimas kartu su drąsiu modeliavimu vis tiek gali atskleisti netikėtus reiškinius.
Palikti komentarą
Komentarai
Komentarų dar nėra. Būkite pirmas.