HOE IS HET WEER OP MARS?

Send

Welkom terug bij onze planetaire weerserie! Vandaag bekijken we de buurman van de aarde en mogelijke 'back-uplocatie' voor de mensheid ooit - Mars!

Mars wordt vaak de 'tweeling van de aarde' genoemd vanwege de overeenkomsten die het heeft met onze planeet. Het zijn beide terrestrische planeten, beide hebben poolkappen en (ooit) hadden beiden een levensvatbare atmosfeer en vloeibaar water op hun oppervlak. Maar verder zijn de twee heel verschillend. En als het gaat om hun atmosfeer en klimaten, staat Mars op een nogal diepgaande manier los van de aarde.

Als het bijvoorbeeld om het weer op Mars gaat, is de voorspelling meestal behoorlijk dramatisch. Niet alleen varieert het Marsweer van dag tot dag, het varieert soms van uur tot uur. Dat lijkt een beetje ongebruikelijk voor een planeet met een atmosfeer die slechts 1% zo dicht is als die van de aarde. En toch slaagt Mars erin om de lat hoger te leggen als het gaat om extreem weer en meteorologische verschijnselen.

De atmosfeer van Mars:

Mars heeft een zeer dunne atmosfeer die bestaat uit 96% kooldioxide, 1,93% argon en 1,89% stikstof, samen met sporen van zuurstof en water. De atmosfeer is vrij stoffig en bevat deeltjes met een diameter van 1,5 micrometer, wat de Martiaanse lucht zijn getaande kleur geeft vanaf het oppervlak. De atmosferische druk van Mars varieert van 0,4 tot 0,87 kPa, wat overeenkomt met ongeveer 1% van de aarde op zeeniveau.

Door deze dunne atmosfeer en de grotere afstand tot de zon is de oppervlaktetemperatuur van Mars veel kouder dan wat we hier op aarde ervaren. De gemiddelde temperatuur van de planeet is -63 ° C (-82 ° F), met een dieptepunt van -143 ° C (-226 ° F) tijdens de winter aan de polen en een maximum van 35 ° C (95 ° F) tijdens zomer en middag aan de evenaar.

Door de extreem lage temperatuur aan de polen, bevriest 25-30% van de kooldioxide in de atmosfeer en wordt het droogijs dat op het oppervlak wordt afgezet. Terwijl de poolkappen overwegend uit water bestaan, heeft de Martiaanse Noordpool een laag droogijs van één meter dik in de winter, terwijl de Zuidpool bedekt is met een permanente laag van acht meter diep.

In de atmosfeer van Mars zijn ook sporen van methaan en ammoniak aangetroffen. In het eerste geval heeft het een geschatte concentratie van ongeveer 30 delen per miljard (ppb), hoewel de Nieuwsgierigheid rover detecteerde een "tienvoudige piek" op 16 december 2014. Deze detectie was waarschijnlijk gelokaliseerd en de bron blijft een mysterie. Evenzo is de bron van ammoniak onduidelijk, hoewel vulkanische activiteit als mogelijkheid is gesuggereerd.

Meteorologische verschijnselen:

Mars staat ook bekend om zijn intense stofstormen, die kunnen variëren van kleine tornado's tot planeetbrede fenomenen. Voorbeelden van laatstgenoemde vallen samen met het stof dat in de atmosfeer wordt geblazen, waardoor het wordt opgewarmd van de zon. De warmere met stof gevulde lucht stijgt en de wind wordt sterker, waardoor stormen ontstaan die tot duizenden kilometers breed kunnen zijn en maanden achter elkaar kunnen duren. Wanneer ze zo groot worden, kunnen ze het grootste deel van het oppervlak daadwerkelijk uit het zicht blokkeren.

Vanwege de dunne atmosfeer, lage temperaturen en het ontbreken van een magnetosfeer, vindt er geen vloeibare neerslag (dat wil zeggen regen) plaats op Mars. In feite zou zonnestraling ervoor zorgen dat al het vloeibare water in de atmosfeer uiteenvalt in waterstof en zuurstof. En vanwege de koude en dunne atmosfeer is er simpelweg niet genoeg vloeibaar water op het oppervlak om een waterkringloop in stand te houden.

Af en toe vormen zich echter dunne wolken in de atmosfeer en valt neerslag in de vorm van sneeuw. Deze bestaat voornamelijk uit kooldioxidesneeuw, die is waargenomen in de poolgebieden. Er zijn in het verleden echter ook kleine sporen van bevroren wolken met water waargenomen in de bovenste atmosfeer van Mars, die sneeuw produceerden die beperkt was tot grote hoogten.

Zo'n geval werd waargenomen op 29 september 2008, toen de Feniks lander nam foto's van sneeuw die uit wolken viel die 4 km (2,5 mijl) boven de landingsplaats bij de Heimdal-krater lagen. Uit de van de lander verzamelde gegevens bleek echter dat de neerslag verdampte voordat deze de grond kon bereiken.

Aurorae op Mars:

Op Mars zijn ook aurora ontdekt, die ook het resultaat zijn van interactie tussen magnetische velden en zonnestraling. Hoewel Mars weinig magnetosfeer heeft om over te spreken, hebben wetenschappers vastgesteld dat aurorae die in het verleden zijn waargenomen, overeenkwamen met een gebied waar het sterkste magnetische veld op de planeet is gelokaliseerd. Dit werd geconcludeerd door een kaart te analyseren van magnetische aardafwijkingen, samengesteld met gegevens van Mars Global Surveyor.

Een opmerkelijk voorbeeld is het exemplaar dat plaatsvond op 14 augustus 2004 en dat werd opgemerkt door het SPICAM-instrument aan boord van de Mars Express. Deze aurora bevond zich in de lucht boven Terra Cimmeria - op geografische coördinaten 177 ° Oost, 52 ° Zuid - en werd naar schatting behoorlijk groot, met een diameter van 30 km en 8 km hoog (18,5 mijl breed en 5 mijl hoog).

Meer recentelijk werd op het Mars een aurora waargenomen door de MAVEN missie, die beelden van de gebeurtenis op 17 maart 2015 vastlegde, slechts een dag nadat hier op aarde een aurora werd waargenomen. Bijgenaamd Mars 'kerstverlichting', werden ze waargenomen over de midden-noordelijke breedtegraden van de planeet en (vanwege het gebrek aan zuurstof en stikstof in de atmosfeer van Mars) waren ze waarschijnlijk een zwakke gloed in vergelijking met het levendiger scherm van de aarde.

Tot op heden zijn de atmosfeer-, klimaat- en weerpatronen van Mars bestudeerd door tientallen orbiters, landers en rovers, bestaande uit missies van NASA, Roscomos, evenals het European Space Agency en het Indiase federale ruimteprogramma. Deze omvatten de Zeeman 4 sonde, die de eerste flyby van Mars uitvoerde - een tweedaagse operatie die plaatsvond tussen 14 en 15 juli 1965.

De later verkregen ruwe gegevens werden door de latere later uitgebreid Zeeman 6 en 7 missies (die in 1969 flybys hebben uitgevoerd). Dit werd gevolgd door de Viking 1 en 2 missies, die Mars bereikten in 1976 en het eerste ruimtevaartuig werden dat op de planeet landde en beelden van de oppervlakken terugstuurde.

Sinds de eeuwwisseling zijn er zes banen in een baan rond Mars geplaatst om informatie over de atmosfeer te verzamelen - Mars Odyssey uit 2001, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN, Mars Orbiter Mission en ExoMars Trace Gas Orbiter. Deze zijn gecomplimenteerd door rover- en landingsmissies zoals Pheonix, Geest en gelegenheid, en Nieuwsgierigheid.

In de toekomst zijn er verschillende extra missies gepland om de Rode Planeet te bereiken, die ons naar verwachting nog meer zullen leren over de atmosfeer, het klimaat en het weerpatroon. Wat we vinden, zal veel onthullen over het diepe verleden van de planeet, zijn huidige toestand, en misschien zelfs ons helpen om daar een toekomst op te bouwen.

We hebben veel interessante artikelen over het weer op Mars geschreven hier bij Space Magazine. Hier is Mars vergeleken met de aarde, het gebeurt alleen op Mars: kooldioxide Sneeuw valt op de rode planeet, sneeuw valt van wolken op Mars, verrassing! Mars heeft ook Aurora's! en NASA's MAVEN Orbiter ontdekt dat zonnewind de atmosfeer van Mars wegneemt en radicale transformatie veroorzaakt.

Bekijk voor meer informatie dit NASA-artikel over de invloed van ruimteweer op Mars.

Als je tot slot meer wilt weten over Mars in het algemeen, hebben we verschillende podcastafleveringen gedaan over de Rode Planeet bij Astronomy Cast. Aflevering 52: Mars en Aflevering 91: The Search for Water on Mars.

Bronnen: