Yeryüzünde, yeterli su damlacıkları havadan yoğunlaştığında bulutlar oluşur. Ve bu damlacıklar, yoğunlaşma çekirdeği adı verilen küçük bir toz veya deniz tuzu lekesi gerektirir. Dünya atmosferinde, bu küçük toz lekeleri, bulut oluşumunu tetikledikleri atmosfere yüksek bir şekilde yerleştirilir. Ama Mars'ta?
Mars'ta başka bir şey daha var.
Gezegensel bilim adamları uzun zamandır Mars'ın orta atmosferinde bulutları gözlemlediler. Orta atmosfer yüzeyin yaklaşık 30 km (18 mil) yukarısında başlar. Ancak bilim adamları atmosferin o bölümünde bu bulutları tohumlamak için gerekli toz parçacıklarını hiç gözlemlemediler.
Yeni bir çalışma, meteorların bulutların oluşumunu tetiklemede rol oynadığını söylüyor.
CU Boulder'ın Atmosferik ve Uzay Fiziği Laboratuvarı lisans öğrencisi ve makalenin baş yazarı Victoria Hartwick, “Bulutlar sadece kendi başlarına oluşmuyor,” dedi. “Yoğunlaşabilecekleri bir şeye ihtiyaçları var.”
Her gün Mars atmosferine yaklaşık üç ton toz giriyor. Toz, meteorlardan yaklaşık 80-90km (50-56 mil) yükseklikte söner. Bazıları yoğunlaşma çekirdeği görevi görecek kadar büyük parçacıklara dönüşür. Çalışmaya göre, bu çekirdeklerde su buz bulutları oluşuyor ve Mars'ın orta atmosferinde gözlemlenen bulutları yaratıyor.
Bu çalışmanın anahtarı NASA’nın MAVEN (Mars Atmosferi ve Uçucu Evrim) uzay aracından geliyor. MAVEN, Mars atmosferinde yüksek katmanlarda meteor tozunu tespit etti. Makaleye göre, bu “daha düşük irtifalara yerleşen sürekli bir meteorik duman parçacığı arzını öneriyor”.
Hartwick ve ekibi, bu yüksek irtifa meteor tozunun bulut oluşumunda nasıl bir rol oynadığını görmek için Mars atmosferinin bilgisayar simülasyonlarına döndü. Simülasyon Mars atmosferindeki akışı ve türbülansı taklit etmek için tasarlandı.
Bu 3 ton gezegenler arası tozu dahil ettiklerinde, simülasyonlar, bilim adamlarının gözlemlediği yerde bulutların ortaya çıktığını gösterdi. Model bunu daha önce hiç göstermemişti.
Bir basın açıklamasında “Modelimiz daha önce bu irtifalarda bulut oluşturamadı” dedi. “Ama şimdi, hepsi orada ve doğru yerdeler.”
Tabii ki Mars'ta bulutlar çok farklı. Gök gürültüsü veya örs bulutları olarak da bilinen cumulonimbus gibi dünyevi bulutlar, iklim ve hava ile bağlantılarını belirginleştirirken, Mars bulutları farklıdır. İnce, fısıldayan buz kristalleri koleksiyonu olarak oluşurlar. Ancak bu, Mars ikliminde bir rol oynamadıkları anlamına gelmez.
Çalışma, bu viski Mars orta atmosferi bulutlarının iklim üzerinde büyük bir etkisi olabileceğini gösterdi. Mars bulutları yüksek irtifa sıcaklıklarının 10 santigrat derece (18 derece Fahrenheit) kadar yukarı veya aşağı sallanmasına neden olabilir.
Bu çalışmada sadece basit bulut oluşumundan daha ileriye dönük sonuçlar bulunmaktadır. Simülasyon ayrıca meteorik tozun polar başlık bulutlarının atmosfere daha yüksek ulaşmasına neden olduğunu gösterdi. Ayrıca mevsimsel Hadley hücresinin zayıfladığını da gösterir.
Hadley hücresinin Mars'ta oynadığı rol nedeniyle bu önemlidir. Hadley hücresi, ekvatorda havanın ısıtıldığı ve yükselmeye zorladığı, düşük enlemli bir atmosferik dolaşım modelidir. Sıcak hava direklere doğru itilir ve seyahat ederken tekrar soğur ve iner. Bu meteor tozundan ilham alan bulutlar Hadley hücresini zayıflatıyorsa, üç ton tozun iklim üzerinde büyük bir etkisi oluyor.
Çalışmanın üç yazarından biri olan Brian Toon, Colorado Üniversitesi'nde Atmosfer ve Okyanus Bilimleri Bölümü'nden (ATOC). Bu çalışmanın Mars'ın geçmiş iklimine ve gezegenin yüzeyinde nasıl sıvı su içerdiğine bir pencere açtığını düşünüyor.
Toon, “Gittikçe daha fazla iklim modeli, nehirlerin yüzeyinden aktığı ve yaşamın kaynaklanabileceği Mars'ın eski ikliminin yüksek irtifa bulutları tarafından ısıtıldığını buluyor” dedi. “Bu keşfin Mars'ı ısınma fikrinin önemli bir parçası olması muhtemeldir.”
Bir gezegenin hava durumunu, elbette güneş ışığı dışında, büyük ölçüde içsel bir sistem olarak düşünme eğilimindeyiz. Ancak bu çalışma, bir gezegenin ortamındaki olayların - Güneş Sisteminin kendisinin - hava üzerinde büyük etkileri olabileceğini gösteriyor.
Hartwick, “Dünya'yı, Mars'ı ve diğer bedenleri kendi iklimlerini belirleyen gerçekten bağımsız gezegenler olarak düşünmeye alışkınız” dedi. “Ama iklim çevredeki güneş sisteminden bağımsız değil.”
Makaleye “Mars'ta gezegenler arası toz parçacıkları tarafından kontrol edilen yüksek irtifa su buz bulutu oluşumu” deniyor. Yazarlar Victoria Hartwick, Brian Toon ve Virginia'daki Hampton Üniversitesi'nde Nicholas Heavens. Makale Nature Geoscience'da yayınlandı.
Kaynaklar:
- Basın Bülteni: Göktaşları Mars bulutlarının oluşmasına yardım ediyor
- Araştırma Raporu: Mars'ta gezegenler arası toz parçacıkları tarafından kontrol edilen yüksek irtifa su buz bulutu oluşumu
- Arizona Eyalet Üniversitesi: Martian Wind
- Space Magazine: Cirrus Clouds Erken Mars'ı Sıcak Tutmaya Yardımcı Oldu mu?
