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Meteorischer Rauch könnte der Schlüssel zum Platzieren von Wolken auf dem Mars sein

2020

Marswolken sind sicherlich nicht so beeindruckend wie die, die wir auf der Erde genießen, aber die Tatsache, dass der Planet sie überhaupt herstellen kann, ist bemerkenswert. Es ist ein kleiner, kalter, höllisch trockener roter Stein - weit entfernt von der wärmeren, feuchteren Welt, die es wahrscheinlich vor Milliarden von Jahren war. Seine Atmosphäre ist nur 1 Prozent so dick wie die der Erde. Wissenschaftler haben sich immer bemüht zu verstehen, wie der Mars trotz so vieler Widerstände weiterhin Wolken machen kann.

Es stellt sich heraus, dass der rote Planet ein kleiner Trick im Ärmel ist. In neuen Erkenntnissen, die diese Woche in Nature Geoscience veröffentlicht wurden, schlagen eine Gruppe von Wissenschaftlern vor, dass Meteoreinschläge der Schlüssel zur Bildung von Marswolken sein könnten.

"Wolken auf dem Mars sind extrem dünn", sagt Victoria Hartwick, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Universität von Colorado in Boulder und Hauptautorin der neuen Studie Partikel (oft Meersalz, Rauch oder Schadstoffe) bilden einen kleinen Eiskern, der immer mehr Kondenswasser bildet.Es wird seit einiger Zeit angenommen, dass Mineralstaub von der Oberfläche die einzigen Partikel für die Aussaat darstellte diese Wolken.

"Hier hat das Problem begonnen", sagt Hartwick. Es ist leicht zu sehen, wie Winde auf dem Mars Staub um ungefähr ein Dutzend Meilen in die Luft heben können. Aber Wolken bilden sich regelmäßig in Schichten von bis zu 30 Meilen oder so.

Ein Hinweis darauf, wie dies tatsächlich geschehen könnte, kommt von der Erde. Das nächste Analogon für Marswolken, das wir haben, sind die dünnen, wischigen Typen in großer Höhe, einschließlich nachtleuchtender Wolken. „Diese Wolken auf der Erde sind kurz nach Sonnenuntergang sehr schön am Himmel, weshalb sie als nachtglühend bezeichnet werden“, sagt Studienmitautor Brain Toon, ebenfalls an der University of Colorado in Boulder. "Victoria wusste, dass sich diese Wolken auf der Erde auf Trümmern von Meteoriten bilden, die als Sternschnuppen in der Atmosphäre brennen."

Der offizielle Name für diese Trümmer ist eigentlich ziemlich metallisch: Meteorischer Rauch, auch bekannt als das verbrannte Nebenprodukt von interplanetaren Staubkörnern, die von einem Meteor stammen, der durch die Atmosphäre rast. "Die Rauchpartikel sind unglaublich klein, vielleicht zehnmal so groß wie ein Atom, sagt Toon. Aber für jeden Sternschnuppen gibt es eine Menge ."

Mars ist kein Fremder für Meteoritenbesucher. Und der MAVEN-Orbiter der NASA, der die Aufgabe hat, die Atmosphäre des Planeten zu untersuchen und herauszufinden, warum die Marsatmosphäre verschwunden ist, hat zuvor herausgefunden, dass die resultierenden eisigen Körner die Marsatmosphäre erreichen können. Ungefähr 2, 2 bis 3, 3 Tonnen Staubkörner, die aus meteorischem Rauch stammen, fallen jeden Mars-Tag in die Atmosphäre.

„Wir wollten unserem Modell diese Quelle von Eiskeimen aus großer Höhe hinzufügen, um zu sehen, ob wir die beobachteten Wassereiswolkenfelder der mittleren Atmosphäre reproduzieren können“, sagt Hartwick.

Hartwick und ihr Team führten eine Reihe von Computersimulationen zur Wolkenbildung auf dem Mars durch und stellten fest, dass das Einbeziehen von meteorischem Rauch zu einer Art von Wolkenfeldern mittlerer Atmosphäre führte, die immer wieder beobachtet wurden. Injizieren Sie weitere Meteore in die Gleichung, und die resultierenden Partikel tragen dazu bei, Samen zu liefern, die es Eiskeimen ermöglichen, sich weit über 18 Meilen in der Luft zu bilden.

Derzeit ist nicht klar, ob es saisonbedingte oder andere Schwankungen gibt. Hartwick und ihr Team vermuten, dass Ereignisse wie der Vorbeiflug eines Kometen wahrscheinlich dazu beitragen würden, mehr Staub auf den Planeten zu bringen und die Wolkenbildung zu fördern. Wolken in der Atmosphäre des roten Planeten wurden über 60 Meilen beobachtet (für das bloße Auge weitgehend unsichtbar), aber es ist nicht ganz klar, ob meteorischer Rauch ein Treiber für ihre Bildung in solch großer Höhe ist. All dies erfordert noch viel mehr Nachforschungen.

Insgesamt können die Ergebnisse jedoch Aufschluss darüber geben, wie wichtig externe Variablen für die Steuerung des marsianischen Wetter- und Klimasystems sind. Dies ist von großem Interesse, da die Menschen ernsthaftere Pläne für den Besuch des Roten Planeten haben und dort eines Tages eine Siedlung errichten. Zum Beispiel wurde in einigen Modellen gezeigt, dass Höhenwolken das frühe Marsklima erwärmen. „Früh in der Geschichte des Sonnensystems wäre der Fluss von meteorischem Material höher gewesen, daher könnte die Wolkenbildung durch diese Methode häufiger und möglicherweise wichtiger sein“, sagt Hartwick.

Toon vermutet, dass eine Fülle von Wolken in großer Höhe in der Vergangenheit erklären könnte, wie sich die Flusstäler des Mars vor mehreren Milliarden Jahren gebildet haben, zu einer Zeit, als der Mars kälter hätte sein sollen als heute (da die Sonne tatsächlich dunkler war). Diese Theorie ist nicht unumstritten, da sich in großer Höhe Wolken nur schwer hätten bilden können, aber dieses neueste Verständnis, wie Wolken in der Mittelschicht ausgesät werden, könnte noch auf höhere Schichten in der Atmosphäre zutreffen.

Zukünftige Terraformer nehmen zur Kenntnis: "Es ist möglich", sagt Hartwick, "dass sich in der mittleren Atmosphäre Wolken bilden, die den Planeten über dem Gefrierpunkt erwärmen könnten", eine sehr faszinierende Aussicht für alle, die daran interessiert sind, den Mars wieder bewohnbar zu machen. Es ist schwer zu glauben, dass etwas so Vergängliches wie eine Wolke eine so große Sache sein könnte, aber wie bei den meisten wissenschaftlichen Dingen ist es niemals eine gute Idee, die kleinen Dinge zu zählen.

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