Opbygning af solvarme bidrager sandsynligvis til Mars støvstorme, finder forskere

En sæsonbestemt ubalance i mængden af ​​solenergi, der absorberes og frigives af planeten Mars, er en sandsynlig årsag til de støvstorme, der længe har fascineret observatører, rapporterer et team af forskere.

Mars' ekstreme ubalance i energibudgettet (et udtryk, der refererer til måling af solenergi, som en planet tager ind fra solen og derefter frigiver som varme) blev dokumenteret af University of Houston-forskere Liming Li, lektor i fysik; Xun Jiang, professor i atmosfærisk videnskab; og Ellen Creecy, ph.d.-studerende og hovedforfatter til en artikel, der offentliggøres i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ).

"Et af vores mest interessante resultater er, at energioverskuddet - mere energi absorberes end udsendes - kan være en af ​​de genererende mekanismer for Mars' støvstorme. At forstå, hvordan dette fungerer på Mars, kan give fingerpeg om, hvilke roller Jordens energibudget spiller i. udviklingen af ​​alvorlige storme, inklusive orkaner, på vores egen planet," sagde Creecy.

En tynd atmosfære og meget elliptisk bane gør Mars særligt modtagelig for store temperaturforskelle. Den absorberer ekstreme mængder solvarme, når den svinger tættest på solen i dens perihelion-sæsoner (forår og sommer for Mars' sydlige halvkugle), som er den samme ekstreme del af kredsløbet, når dens støvstorme opstår. Da dens kredsløb fører Mars længere væk fra solen, absorberes mindre solenergi af planeten. Det samme fænomen sker også på Jorden, men forskerne fandt, at det var særligt ekstremt på Mars.

På Jorden kan energiubalancer måles efter årstid og år, og de spiller en afgørende rolle i vores globale opvarmning og klimaændringer. I et separat projekt undersøger Creecy og hendes kolleger, om energiubalance på Mars også eksisterer på længere tidsskalaer, og om det gør, hvad konsekvenserne ville være for planetens klimaændringer.

"Mars er ikke en planet, der har nogen form for reelle energilagringsmekanismer, som vi har på Jorden. Vores store oceaner hjælper for eksempel med at bringe klimasystemet i ligevægt," sagde Creecy.

Alligevel bærer Mars tegn på, at oceaner, søer og floder engang var rigelige. Hvad skete der? Fakta er uafklaret med hensyn til, hvorfor eller hvornår planeten tørrede ind i en varm, støvet klode med en overflod af jernoxid – faktisk rust, hvis gulbrune farve inspirerede iagttagere fra århundreder siden til at kalde den den røde planet.

"Mars havde oceaner og søer i fortiden, men den oplevede senere global opvarmning og klimaændringer. På en eller anden måde mistede Mars sine oceaner og søer. Vi ved, at klimaforandringerne sker på Jorden nu. Så hvad rummer erfaringerne fra Mars' erfaringer for Jordens fremtid?," spurgte Li.

Creecy og hendes kolleger nåede frem til deres konklusioner ved at sammenligne fire års data (det er Mars-år, der svarer nogenlunde til otte jordår) af Mars' kredsløb og temperaturer med forhold som dokumenteret af NASA-missioner.

For planetentusiaster bemærker de, at meget af dataene kan tilgås gratis fra NASA's Planetary Data Systems-websted, selvom nogle oplysninger kun er tilgængelige for forskere. De samarbejdede også med NASA-forskere, inklusive flere, der har været nøglemedlemmer af tidligere missioner, inklusive Mars Global Surveyor og to rovere, Curiosity og Insight, som stadig opererer på stedet.

"Hvis vi åbner vores øjne for et bredt felt, er Jorden kun én planet. Med kun et punkt kan vi aldrig se et komplet billede. Vi er nødt til at se på alle punkter, alle planeter, for at få et komplet billede af udviklingen af vores egen jord. Der er mange ting, vi kan lære af de andre planeter," sagde Li. "Ved at studere Mars' historie vinder vi meget. Hvad er klimaændringer? Hvad er den fremtidige fase for vores planet? Hvad er Jordens udvikling? Så mange ting, vi kan lære af andre planeter."

Sammen med Creecy, Li og Jiang som medforfattere til artiklen var Michael Smith fra NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, MD; David Kass og Armin Kleinböhl, begge fra Jet Propulsion Laboratory ved California Institute of Technology; og Germán Martínez fra Lunar and Planetary Institute i Houston. + Udforsk yderligere

NASA's InSight registrerer monsterskælv på Mars