Изображение выше показывает температуру атмосферы Марса в виде полос над поверхностью планеты. Данные взяты во время региональных крупных штормов. Температурные профили простираются от поверхности до высоты примерно 50 миль. Температуры имеют цветовую маркировку, от минус 243 градусов по Фаренгейту (фиолетовый) до минус 9 F (красный).

Спустя десятилетия исследований, призванных выявить сезонные закономерности марсианских пылевых бурь с помощью фотографий пыли, самым лучшим оказался результат, полученный путем измерения температуры атмосферы Марса.

В течение последних шести марсианских лет температурные записи орбитальных аппаратов НАСА показывали картину трех типов крупных региональных пылевых бурь, возникающих друг за другом примерно в одно и то же время каждый год во врем весны и лета в южном полушарии. Каждый марсианский год длится около двух земных лет.

«Когда мы смотрели на температурную структуры вместо картин пыли, мы наконец увидели некоторые закономерности у больших пыльных бурь, сказал Дэвид Касс из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния. Он ведущий автор отчета об этих выводах, размещенных в журнале «Geophysical Research Letters».

«Понимание закономерностей возникновения региональных пыльных бурь является шагом на пути к пониманию фундаментальных свойств атмосферы, контролирующих их,» сказал он. «Нам еще предстоит многое узнать, но это уже хорошее начало.»

Пыль, поднятая марсианскими ветрами, непосредственно взаимосвязана с температурой атмосферы. Пыль поглощает солнечный свет, поэтому солнце нагревает пыльный воздух быстрее, чем чистый. Иногда это может быть очень ощутимая разница: более, чем 35 градусов по Цельсию. Это нагревание также может влиять на глобальные ветровые потоки,  которые, опускаясь вниз, могут нагревать области за пределами территорий с разогретой пылью. Таким образом, температурные наблюдения захватывают как прямые, так и косвенные последствия влияния пыльных бурь на атмосферу.

Улучшение способности предсказывать крупномасштабные, потенциально опасные пылевые бури даст преимущество в плане безопасности для планирования роботизированных и человеческих миссий на поверхности планеты. Кроме того, узнав структуру и разновидности пыльных бурь, исследователи определенного прогресса в понимании того, как локальные сезонные события влияют на глобальную погоду в течение типичного Марсианского года.

пыльные бури на Марсе

График показывает связь сезонных колебаний температуры атмосферы Марса с возникновением крупных локальных пыльных бурь. Данные, представленные здесь, собирались прибором Mars Climate Sounder на аппарате Mars Reconnaissance Orbiter НАСА на протяжении половины марсианского года, в течение 2012 и 2013г. Цветовая маркировка указывает на дневные температуры слоя атмосферы с центром около 16 миль (25 км) над уровнем земли, как показывает цветовой ключ в нижней части графика. Авторство: NASA / JPL-Caltech.

Касс с соавторами проанализировали данные о температуре репрезентативного широкого слоя, центр которого на высоте около 16 миль (25 километров) над поверхностью Марса. Это достаточно высок, чтобы были в большей степени затронуты региональные бури, а не местные.

Большинство Марсианских бурь локальны, менее, чем 2000 км. в диаметре и рассеиваются в течение нескольких дней. Некоторые из них становятся региональными, затрагивая до трети планеты и сохраняясь до трех недель. Очень редко бури могут охватывать южное полушарие. но не всю планету. Два раза с 1997 года, глобальные пыльные бури полностью окутывали Марс. Режим крупных региональных бурь на Марсе в настоящее время не ясен, а годы с глобальными бурями не были включены в новый анализ.

Три крупных региональных шторма, названные типами А, В и C, появлялись в каждом из шести исследованных лет.

Многочисленные небольшие шторма формировались последовательно вблизи северного полюса Марса в период осени северного полушария, это напоминает сезон холодных арктических штормов на Земле, которые мотаются один за другим  по всей Северной Америке.

«На Марсе некоторые из них могут откалываться и идти дальше на Юг вдоль предпочтительных путей» — сказал Касс. Если они попадают в южное полушарие, где в это время середина весны, они становятся теплее и могут взорваться в гораздо большую бурю типа А.

Весна и лето юного полушария на Марсе намного теплее, чем весна и лето северного, так как эксцентриситет орбиты Марса ставит планету ближе всего к Солнцу ближе к концу южной весны. Южная весна и лето уже давно признаны в качестве пыльной части марсианского года и сезона глобальных пыльных бурь, даже несмотря на то, что более детальная картина, задокументированная в новом докладе, не была описана ранее.

Когда шторм типа А перемешается с севера и попадает в весну южного полушария, солнечный свет, попадая на пыль, нагревает атмосферу. Эта энергия повышает скорость ветра. Более сильный ветер поднимает больше пыли, что вызывает большие площади нагрева и шторм разрастается горизонтально и вертикально.

Шторм типа В, напротив, начинается вблизи южного полюса, незадолго до начала лета. Он может происходить от ветров, генерируемых на границе отступающей южно-полярной ледяной шапки диоксида углерода. Несколько штормов могут соединяться в региональную штормовую тучу.

Шторм типа С начинается после того, как заканчивается шторм типа В. Он берет свое начало на севере во время северной зимы (южного лета) и движется к южному полушарию как шторм типа А. От года к году шторм типа С больше варьирует в силе в плане температуры и продолжительности, чем шторма типа А и В.

Долговечность Mars Reconnaissance Orbiter НАСА позволяет проводить такие исследование как это — построение сезонных моделей климатических изменений на Марсе.

Источник: biointeres.ru