A NASA egy téli csodaországot fedez fel a Marson – egy túlvilági nyaralási jelenetet kocka alakú hóval

A kocka alakú hó, a jeges tájak és a fagy mind a Vörös Bolygó leghidegebb évszakának részét képezik.

Ha jön a tél[{” attribute=””>Mars, the surface is transformed into a truly otherworldly holiday scene. Snow, ice, and frost accompany the season’s sub-zero temperatures. Some of the coldest of these occur at the planet’s poles, where it gets as low as minus 190 degrees Fahrenheit (minus 123 degrees Celsius).

The HiRISE camera aboard NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter captured these images of sand dunes covered by frost just after winter solstice. The frost here is a mixture of carbon dioxide (dry) ice and water ice and will disappear in a few months when spring arrives. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Cold as it is, don’t expect snow drifts worthy of the Rocky Mountains. No region of Mars gets more than a few feet of snow, most of which falls over extremely flat areas. And the Red Planet’s elliptical orbit means it takes many more months for winter to come around: a single Mars year is around two Earth years.

Esik a hó, jég és fagy képződik a Marson is.[{” attribute=””>NASA’s spacecraft on and orbiting the Red Planet reveal the similarities to and differences from how we experience winter on Earth. Mars scientist Sylvain Piqueux of JPL explains in this video. Credit: NASA/JPL-Caltech

Still, the planet offers unique winter phenomena that scientists have been able to study, thanks to NASA’s robotic Mars explorers. Here are a few of the things they’ve discovered:

Two Kinds of Snow

Martian snow comes in two varieties: water ice and carbon dioxide, or dry ice. Because Martian air is so thin and the temperatures so cold, water-ice snow sublimates, or becomes a gas, before it even touches the ground. Dry-ice snow actually does reach the ground.

“Enough falls that you could snowshoe across it,” said Sylvain Piqueux, a Mars scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California whose research includes a variety of winter phenomena. “If you were looking for skiing, though, you’d have to go into a crater or cliffside, where snow could build up on a sloped surface.”

HiRISE captured these “megadunes,” also called barchans. Carbon dioxide frost and ice have formed over the dunes during the winter; as this starts to sublimate during spring, the darker-colored dune sand is revealed. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

How We Know It Snows

Snow occurs only at the coldest extremes of Mars: at the poles, under cloud cover, and at night. Cameras on orbiting spacecraft can’t see through those clouds, and surface missions can’t survive in the extreme cold. As a result, no images of falling snow have ever been captured. But scientists know it happens, thanks to a few special science instruments.

NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter can peer through cloud cover using its Mars Climate Sounder instrument, which detects light in wavelengths imperceptible to the human eye. That ability has allowed scientists to detect carbon dioxide snow falling to the ground. And in 2008, NASA sent the Phoenix lander within 1,000 miles (about 1,600 kilometers) of Mars’ north pole, where it used a laser instrument to detect water-ice snow falling to the surface.

A NASA tudósai rétegről rétegre mérhetik a hórészecskék eloszlásának méretét és alakját a viharban. A Global Precipitation Measurement Mission egy nemzetközi műholdprojekt, amely háromóránként biztosítja a világméretű eső és hó megfigyelésének következő generációját. Köszönetnyilvánítás: a NASA Goddard Űrrepülési Központja/Ryan Fitzgibbons

jégkockák

Mivel a vízmolekulák fagyáskor hogyan kötődnek egymáshoz, a földi hópelyheknek hat oldaluk van. Ugyanez az elv érvényes minden kristályra: az atomok szerveződési módja határozza meg a kristály alakját. A szén-dioxid esetében a szárazjég molekulái fagyáskor mindig négy alakra kapcsolódnak.

„Mivel a szén-dioxid-jég szimmetriája négyes, tudjuk, hogy a száraz hópelyhek kocka alakúak lesznek” – mondta Bicchio. „A biztonságosabb marsi klímának köszönhetően elmondhatjuk, hogy ezek a hópelyhek kisebbek lesznek, mint egy emberi hajszál szélessége.”

A HiRISE kamera ezt a képet készítette egy kráter pereméről a tél közepén. A déli fekvésű kráterlejtő, amely kevesebb napfényt kap, foltos, élénk fagyot képez, amely kék színnel látható ezen a javított színű képen. A kép jóváírása: NASA/JPL-Caltech/Arizonai Egyetem

Jack Frost rágcsál a roveredre

A víz és a szén-dioxid is fagyot képezhet a Marson, és mindkét típusú fagy sokkal szélesebb körben jelenik meg a bolygón, mint a hó. A Viking leszállóhajók vízi fagyot láttak, amikor az 1970-es években tanulmányozták a Marsot, míg a NASA Odyssey orbitere Megfigyelhető a fagyképződés, amely szublimálódik reggeli nap.

A HiRISE ezt a tavaszi jelenetet örökítette meg, amikor a talajba fagyott vízjég sokszögekre hasította a Földet. Az átlátszó szén-dioxid jég lehetővé teszi, hogy a napfény átsütjön, és felmelegítse a szellőzőnyílásokon átszivárgó gázokat, így a felszínre lökve a sötétebb anyag legyezőit (a továbbfejlesztett színes képen kéken látható). A kép jóváírása: NASA/JPL-Caltech/Arizonai Egyetem

A tél furcsa vége

A legcsodálatosabb felfedezés talán a tél végén történik, amikor az összes keletkezett jég elkezd „olvadni” és a légkörbe szublimálódni. Ennek során ez a jég furcsa, gyönyörű formákat ölt, amelyekre a tudósokat emlékeztette pókokÉs a Dalmát foltokÉs a RántottaÉs a svájci sajt.

Ez az „olvadás” a gejzírek kitörését is okozza: az átlátszó jég lehetővé teszi, hogy a napfény felmelegítse az alatta lévő gázt, és ez a gáz végül felrobban, és elküldi. porventilátorok a tetőn. A tudósok már elkezdték tanulmányozni ezeket a ventilátorokat, hogy többet tudjanak meg róluk Milyen irányban fújnak a marsi szelek?.