В журнале Journal of Geophysical Research: Planets опубликовано знаковое исследование, в котором учёные впервые представили полную картину ночных облаков на Марсе благодаря данным с зонда Hope миссии Emirates Mars Mission.
Полное суточное наблюдение оптической глубины водяно-ледяных облаков Марса в наблюдениях EMIRS
Исследование под названием «The Full Diurnal Cycle of Mars Water‐Ice Cloud Optical Depth in EMIRS Observations» стало значительным шагом вперёд в понимании динамики атмосферы Марса. До сих пор большинство данных о марсианских облаках были получены в дневное время, оставляя пробел в знаниях об их формировании и поведении ночью. Новаторская работа с зондом Hope восполняет этот пробел, предлагая более полное понимание атмосферных процессов на Марсе и их влияния на климат планеты.
Исследование имеет ключевое значение как для повышения точности климатических моделей Марса, так и для более глубокого понимания механизмов формирования облаков, что может иметь более широкие последствия для планетологии. Эти новые знания не только проливают свет на динамику атмосферы Марса, но и укрепляют основу для будущих исследовательских миссий.
Роль ночных облаков в климате Марса
Атмосфера Марса, хотя и тонкая и сухая по сравнению с Землёй, является домом для облаков, состоящих из крошечных кристаллов водяного льда. Эти облака влияют на климат планеты, подобно облакам на Земле. Однако ключевой задачей для учёных было понимание того, как эти облака формируются, ведут себя и рассеиваются в течение марсианского дня.
Зонд Hope, вращающийся вокруг Марса с 2021 года, предоставил наиболее полные данные об этих облаках, уделяя особое внимание их поведению ночью. Анализируя почти два марсианских года данных с эмиратского марсианского инфракрасного спектрометра (EMIRS), исследователи обнаружили, что ночные облака имеют тенденцию быть толще, чем те, что наблюдаются днём.
Стратегия сбора данных зондом Hope
Миссия Emirates Mars Mission была стратегически разработана с орбитой, которая позволяет зонду Hope наблюдать за Марсом в любое время суток и ночи, обеспечивая почти глобальное покрытие. Этот эллиптический орбитальный путь, наряду с траекторией с низким наклоном, позволяет зонду собирать данные практически со всех широт и долгот на поверхности планеты.
Инструментарий зонда, особенно эмиратский марсианский инфракрасный спектрометр (EMIRS), предназначен для обнаружения водяно-ледяных облаков путём наблюдения за тем, как эти облака рассеивают и поглощают инфракрасное излучение. Этот подход позволяет исследователям наблюдать оптическую глубину облаков — по сути, их толщину — в течение полного суточного цикла.
Динамика формирования облаков на Марсе: новое открытие
Марс переживает сложные закономерности формирования облаков, и это исследование открыло некоторые интересные идеи. Данные указывают на то, что пики облачности наблюдаются ранним утром и поздним вечером, с явным снижением формирования облаков в середине дня. Этот паттерн предполагает сильное суточное влияние на поведение марсианских облаков, подобно погодным условиям на Земле, где температура и атмосферные условия меняются в течение дня.
Облака над вулканическим регионом Тарсис
Одним из наиболее интригующих результатов этого исследования является концентрированное формирование облаков над вулканическим регионом Тарсис. Этот район, расположенный вблизи марсианского экватора и охватывающий низкие широты, по-видимому, играет центральную роль в формировании утренних облаков.
Изучение показало, что утренние облака наиболее сконцентрированы над этим обширным вулканическим регионом. Тарсис известен своими значительными геологическими особенностями, включая некоторые из крупнейших вулканов в Солнечной системе, и его вулканическая активность, вероятно, уникальным образом влияет на атмосферу.
Влияние на моделирование климата и будущие исследования
Результаты, полученные с помощью зонда Hope, имеют значительные последствия для моделирования климата на Марсе. Новые данные о толщине и распределении облаков в разное время суток обеспечивают более детальное понимание энергетической динамики планеты. Это особенно важно при изучении марсианского климата, который характеризуется экстремальными колебаниями температуры и атмосферными условиями из-за тонкой атмосферы и отсутствия глобального магнитного поля.
Интегрируя эти новые данные в климатические модели, учёные могут уточнить прогнозы о погодных условиях на Марсе, включая колебания температуры, формирование облаков и потенциальные атмосферные изменения. Эти данные также будут иметь решающее значение для будущих исследовательских миссий, направленных на детальное изучение поверхности и атмосферы Марса.