על כדור הארץ נוצרים עננים כאשר מספיק טיפות מים מתעבות מהאוויר. וטיפות אלה צריכות להיווצר כתם זעיר של אבק או מלח ים, שנקרא גרעיני עיבוי. באטמוספירה של כדור הארץ, כתמי האבק הזעירים הללו מונפים גבוה באטמוספירה בה הם מעוררים היווצרות ענן. אבל על מאדים?
למאדים יש עוד משהו שקורה.
מדענים פלנטריים צפו עננים באטמוספירה האמצעית של מאדים במשך זמן רב. האווירה האמצעית מתחילה כ- 30 ק"מ מעל פני השטח. אך מדענים מעולם לא הבחינו בחלקיקי האבק הדרושים לזרע את אותם עננים באותו חלק של האטמוספרה.
מחקר חדש טוען כי מטאוריטים ממלאים תפקיד בהפעלת היווצרות העננים.
"עננים לא נוצרים רק מעצמם," אמרה ויקטוריה הרטוויק, סטודנטית לתואר שני במעבדה לפיזיקה באטמוספירה וחלל ב- CU בולדר, וכותבת העיתון הראשי. "הם צריכים משהו שהם יכולים להתעבות עליו."
בכל יום נכנסים כשלושה טונות של אבק לאווירה של מאדים. האבק נשמט ממטאורים בגובה של 80-90 ק"מ. (50-56 מיילים.) חלק ממנו מתקרש לחלקיקים גדולים מספיק כדי לשמש גרעיני עיבוי. על פי המחקר, ענני קרח מים נוצרים על אותם גרעינים ויוצרים את העננים שנצפו באטמוספירה האמצעית של מאדים.
מפתח למחקר זה מגיע מחללית MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) של נאס"א. MAVEN זיהה את אבק המטאור בשכבות חודרות גבוה באטמוספירה של מאדים. על פי העיתון, "זה מציע אספקה רציפה של חלקיקי עשן מטאוריים שמתמקמים בגבהים נמוכים יותר."
הרטוויק וצוותה פנו להדמיות מחשב באווירה של מאדים כדי לראות איזה תפקיד מילא אבק המטאורים בגובהו ביצירת עננים. ההדמיה נועדה לחקות את הזרימה והסערה באטמוספרה של מאדים.
ברגע שהם כללו את 3 הטונות של האבק הבין-פלנטרי הזה, ההדמיות הראו כי עננים מופיעים ממש במקום בו מדענים מתבוננים בהם. הדוגמנית מעולם לא הראתה זאת לפני כן.
"המודל שלנו לא יכול היה ליצור עננים בגבהים האלה לפני כן", אמר הרטוויק בהודעה לעיתונות. "אבל עכשיו, כולם שם ונראה שהם בכל המקומות הנכונים."
כמובן שבמאדים, העננים שונים בהרבה. בעוד שעננים ארציים כמו קומולונימבוס, הידועים גם כראשי רעמים או ענני סדן, הופכים את הקשר שלהם לאקלים ומזג האוויר ברור, ענני מאדים שונים. הם יוצרים אוספים דקיקים וריספיים של גבישי קרח. אבל זה לא אומר שהם לא ממלאים תפקיד באקלים המאדים.
המחקר הראה כי ענני האטמוספרה האמצעית של מאדים במאדים יכולים להשפיע רבות על האקלים. ענני המאדים יכולים לגרום לטמפרטורות בגובה להתנדנד למעלה או למטה עד 10 מעלות צלזיוס (18 מעלות פרנהייט).
יש תוצאות מרחיקות לכת במחקר זה מאשר רק היווצרות ענן פשוטה. ההדמיה הראתה גם כי אבק מטאורי גורם לענני מכסה המנוע הקוטביים להגיע גבוה יותר אל האטמוספרה. זה גם מראה שתא הדלי העונתי נחלש.
זה משמעותי בגלל התפקיד שתא הדלי ממלא במאדים. תא הדלי הוא תבנית בקווי רוחב נמוכים של זרימת אטמוספרי בה מתחמם אוויר בקו המשווה, מה שמאלץ אותו לעלות. האוויר החם מונע לעבר הקטבים, וכשנוסע הוא מתקרר ויורד שוב. אז אם העננים בהשראת המטאורים מאבקים מחלישים את תא הדלי, אז לשלוש טונות של אבק יש השפעה גדולה מדי על האקלים.
בריאן טון, אחד משלושת מחברי המחקר, גם הוא מהמחלקה למדעי האטמוספירה והאוקיאנוס (ATOC) באוניברסיטת קולורדו. הוא חושב שמחקר זה פותח צוהר לאקלים בעבר של מאדים, וכיצד על פני כדור הארץ היו מים נוזליים.
טון אמר כי "יותר ויותר דגמי אקלים מגלים כי האקלים העתיק של מאדים, כאשר נהרות זרמו על פני השטח שלו ואולי מקורם של החיים, התחמם על ידי עננים בגובה רב." "סביר להניח שגילוי זה יהפוך לחלק עיקרי מאותו רעיון להתחממות של מאדים."
אנו נוטים לחשוב על מזג האוויר של כוכב הלכת כמערכת פנימית ברובה, למעט אור שמש כמובן. אולם מחקר זה מראה כי לאירועים בסביבת כדור הארץ - מערכת השמש עצמה - יכולות להיות השפעות גדולות על מזג האוויר.
"אנו רגילים לחשוב על כדור הארץ, מאדים וגופים אחרים ככוכבי לכת אלה באמת שמכילים עצמם, שקובעים את האקלים שלהם", אמר הרטוויק. "אבל האקלים אינו תלוי במערכת השמש שמסביב."
העיתון נקרא "היווצרות ענני קרח מים בגובה רב במאדים הנשלטת על ידי חלקיקי אבק בין-פלנטריים." המחברים הם ויקטוריה הרטוויק, בריאן טון, וניקולס הימלנס באוניברסיטת המפטון בוירג'יניה. העיתון פורסם בכתב העת Nature Geoscience.
מקורות:
- הודעה לעיתונות: מטאורים עוזרים להיווצר עננים של מאדים
- נייר מחקר: היווצרות ענני קרח מים בגובה רב במאדים הנשלטת על ידי חלקיקי אבק בין פלנטריים
- אוניברסיטת מדינת אריזונה: Martian Wind
- מגזין החלל: האם ענני Cirrus סייעו לשמור על מאדים מוקדמים חמים ורטובים?
