Метеори допомагають марсіанським хмарам формуватися

Як Червона планета отримала всі свої хмари? Дослідники CU Boulder, можливо, відкрили секрет: просто додайте метеори.

Астрономи довго спостерігали хмари в середній атмосфері Марса, яка починається приблизно на 30 миль (30 кілометрів) над поверхнею, але намагалися пояснити, як вони утворилися.

Тепер нове дослідження, яке буде опубліковане 17 червня в журналі Nature Geoscience, досліджує ці вугільні скупчення і припускає, що вони зобов'язані своїм існуванням явищу, яке називається "метеорний дим" - по суті, крижаний пил, що створюється внаслідок удару космічного сміття в атмосферу планети.

Отримані дані є гарним нагадуванням про те, що планети та їх погода не ізольовані від сонячних систем навколо них.

"Ми звикли думати про Землю, Марс та інші тіла як про справді самодостатні планети, що визначають їхній власний клімат", - сказала Вікторія Хартвік, аспірантка кафедри наук про атмосферу та океан (ATOC) та провідний автор нове дослідження. "Але клімат не залежить від навколишньої Сонячної системи".

Дослідження, до якого увійшли співавтори Брайан Тун з CU Boulder і Ніколас Хівенс з Університету Хемптон у Вірджинії, спирається на основний факт про хмари: вони не з’являються з нізвідки.

"Хмари формуються не просто самі по собі", - сказав Хартвік, також із Лабораторії фізики атмосфери та космосу в КУ Боулдер. "Їм потрібно щось, на чому вони можуть конденсуватись".

Наприклад, на Землі низько розташовані хмари починають своє життя як крихітні крупинки морської солі або пилу, що видуваються високо в повітря. Молекули води скупчуються навколо цих частинок, стаючи все більшими і більшими, доки вони не утворюють великих затяжок, які ви можете побачити з землі.

Але, наскільки вчені можуть сказати, таких видів насіння хмар не існує в середній атмосфері Марса, сказав Хартвік. І саме це призвело її та її колег до метеорів.

Хартвік пояснив, що щодня в середньому на Марс врізається близько двох-трьох тонн космічного сміття. І коли ці метеори розриваються в атмосфері планети, вони впорскують у повітря величезну кількість пилу.

Щоб з’ясувати, чи буде достатньо такого диму, щоб породити загадкові хмари Марса, команда Хартвіка звернулася до масивного комп’ютерного моделювання, яке намагається імітувати потоки та турбулентність атмосфери планети.

І звичайно, коли вони включили у свої розрахунки метеори, з’явилися хмари.

"Наша модель раніше не могла формувати хмари на цих висотах", - сказав Хартвік. "Але зараз вони всі там, і, здається, вони знаходяться у всіх потрібних місцях".

Ідея може бути не такою дивною, як це звучить, додала вона. Дослідження показали, що подібний міжпланетний шмуц може допомогти розсіяти хмари біля полюсів Землі.

Але вона також каже, що не слід сподіватися, що найближчим часом над поверхнею Марса утворюватимуться гігантські громи. Хмари, які вивчала її команда, набагато більше нагадували шматочки вати, ніж хмари, до яких звикли земляни.

"Але те, що вони худі, і ви насправді не можете їх побачити, не означає, що вони не можуть впливати на динаміку клімату", - сказав Хартвік.

Наприклад, моделювання дослідників показало, що хмари середньої атмосфери можуть мати великий вплив на марсіанський клімат. Залежно від того, куди дивилася команда, ці хмари можуть спричинити коливання температури на великій висоті до 18 градусів за Фаренгейтом (10 градусів за Цельсієм).

І саме цей кліматичний вплив викликає збудження у Брайана Туна, професора ATOC. Він сказав, що висновки команди про сучасні марсіанські хмари також можуть допомогти розкрити минулу еволюцію планети та те, як їй колись вдалося підтримувати рідку воду на її поверхні.

"Все більше і більше моделей клімату виявляють, що древній клімат Марса, коли річки текли по його поверхні і могло виникнути життя, був зігрітий великими хмарами", - сказав Тун. "Цілком імовірно, що це відкриття стане головною частиною цієї ідеї щодо потепління Марса"