Nauka

Zagadka zupełnie różnych zachowań biegunów na Marsie. Dlaczego tak jest?

Jakub Szczęsny
Zagadka zupełnie różnych zachowań biegunów na Marsie. Dlaczego tak jest?

Bardzo niedawno, w kontekście biegunów Marsa, dowiedzieliśmy się, z czego są zbudowane i jakie mechanizmy rządzą ich zmiennością. Badania prowadzone przez ostatnie pięćdziesiąt lat ujawniły, że głównym składnikiem tych biegunów jest dwutlenek węgla, który sezonowo przechodzi z atmosfery na powierzchnię planety i z powrotem. Co istotne — to ogromne uproszczenie procesu, którego nie rozumiemy w pełnym tego słowa znaczeniu.

Najnowsze wyniki badań dotyczących biegunów opublikowano w Icarusie. Zespół za niego odpowiedzialny połączył dane zebrane na przestrzeni dziesięcioleci z najnowszymi obserwacjami wykonanymi za pomocą HiRISE, kamery o wysokiej rozdzielczości zainstalowanej na pokładzie Mars Reconnaissance Orbiter. Celem badania było porównanie biegunów Marsa pod względem pobierania i uwalniania dwutlenku węgla w różnych porach roku.

Mars, w nieco inny sposób jak Ziemia, doświadcza zjawiska "pór roku" z powodu nachylenia swojej osi obrotu, które wynosi około 25 stopni. Niemniej, orbita Marsa jest znacznie bardziej wydłużona niż ziemska, co prowadzi do istotnych różnic w ich długości. Jesień i zima na Marsie trwają nieco dłużej, niż tamtejsze wiosna i lato. Południowa półkula planety jest także położona wyżej, a to istotnie wpływa na intensywność zjawisk związanych z marsjańskim klimatem.

Podczas marsjańskiej zimy na południowej półkuli planeta znajduje się najdalej od Słońca — to powoduje znaczne ochłodzenie i zamarzanie dużych ilości dwutlenku węgla z atmosfery. Spada też ciśnienie atmosferyczne, co jest kluczowym czynnikiem różnicującym sezonowe zachowanie dwutlenku węgla na obu półkulach Marsa. W tym samym czasie na północnej półkuli zimy są krótsze, a ich przebieg często zakłócają burze pyłowe, co sprawia, że lód na północnym biegunie zawiera go więcej, niż na południu — a to wpływa na jego mniejszą stabilność.

Jednym z ciekawszych zjawisk związanych z sezonowymi mechanizmami na Marsie są tzw. araneiformy, które występują na biegunie południowym. Tworzą się one, gdy dwutlenek węgla uwięziony pod warstwą lodu zamienia się w gaz w wyniku sublimacji. Ów gaz nie mogąc uciec, gromadzi się pod ciśnieniem i w końcu wydostaje się na powierzchnię, tworząc tzw. "pajączki" w podłożu. Gaz przebija się przez lód, unosi ze sobą ciemny pył, a następnie roznosi go wiatr, tworząc charakterystyczne wachlarze.

Podobne zjawiska obserwuje się na północnym biegunie Marsa, jednak tam procesy te zachodzą głównie na wydmach, co prowadzi do powstawania innych form ukształowania terenu. Na północnej półkuli araneiformy są mniej widoczne, ponieważ wiatr szybko wyrównuje piasek na wydmach, zanim zdążą się one w pełni ukształtować. Tym samym, to, co możemy zobaczyć w rejonach okołobiegunowych Marsa na południu i północy mocno się między sobą różni. Dopiero najnowsze badania rozwiązały tę zagadkę.

Dzięki obrazom z HiRISE można śledzić zmiany w ukształowaniu Marsa niemal na bieżąco. Zjawiska, które na nim zachodzą, mogą dostarczyć cennych informacji o jego klimacie i geologii. Naukowcy dopiero teraz zaczynają rozumieć, jak skomplikowane są procesy zachodzące na tej planecie, a każde nowe badanie dostarcza nam kolejnych wskazówek w tym względzie.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu