Mars – planéta piesočných búrok
Marcel Škreka - 2016-06-16

Teplotný profil marťanskej atmosféry počas rozsiahlejšej prachovej búrky. Horná hranica merania je vo výške približne 80 km. Teploty sú znázornené farebne od 120K (-153°C) (fialová) do 250K (-23°C) (červená). Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Po desaťročiach výskumu prachových búrok na Marse prostredníctvom ich snímkovania sa ukázalo, že nám o nich viac povedia merania teploty atmosféry.

Teplotné záznamy uskutočňované sondami z obežnej dráhy Marsu počas uplynulých šiestich marťanských rokov odhalili tri rôzne typy prachových búrok. Búrky sa s každou jarou a letom na južnej pologuli Marsu pravidelne objavovali v rovnakých oblastiach na planéte. Rok na Marse pritom trvá 22,5 (našich pozemských) mesiacov.

Prach rozvírený vetrami súvisí priamo s teplotou atmosféry. Absorbuje slnečné svetlo, preto je prašný vzduch teplejší ako čistý. V niektorých prípadoch viedla prítomnosť prachu k nárastu teploty až o 35 K(°C). Takýto ohrev spôsobuje vznik nadol smerujúceho prúdenia, ktoré ohrieva vzduch aj v okolí oblastí zasiahnutých prachovou búrkou. Preto sledovanie teploty zahrňuje priame, aj nepriame vplyvy prachových búrok na stav atmosféry.

Poznanie správania sa potenciálne nebezpečných búrok ovplyvní aj plánovanie budúcich misií na povrchu planéty, ako robotických, tak aj s posádkou. Rozpoznaním charakteru búrok urobili vedci významný krok k porozumeniu ako sezónne lokálne udalosti ovplyvňujú celkové počasie počas roka na Marse.

Sondy Mars Reconnaissance Orbiter, ktorá dorazila k Marsu v r. 2006 a Mars Global Surveyor, ktorá skúmala Mars od r. 1997 do 2006, sledovali teplotu atmosféry planéty v infračervenom svetle v hrubej vrstve so stredom vo výške 25 km nad povrchom. To je dostatočne vysoko, aby bola atmosféra ovplyvnená viac rozsiahlejšími ako len lokálnymi búrkami.

Väčšina prachových búrok je lokálnych s rozmerom asi 2000 km a rozptyľuje sa v priebehu niekoľkých dní. Niektoré z nich sa rozšíria až na tretinu povrchu planéty a trvajú do troch týždňov. Pár z nich skončí ako globálna prachová búrka pokrývajúca celú južnú pologuľu planéty. Od roku 1997 boli zaznamenané dve globálne búrky. Správanie sa rozsiahlejších búrok zahrňujúcich aj tie globálne je zatiaľ veľkou neznámou.

Vedci pozorovali tri typy rozsiahlych búrok, ktoré označili ako typ A, B a C. Všetky typy sa objavili v každom zo šiestich sledovaných marťanských rokov.


pia2074.png


Vývin teploty (teplota je uvedená v Kelvinoch; °C dostaneme, ak od daného čísla odčítame 273) počas polovice marťanského roka odráža prítomnosť prachových búrok na planéte. Farba znázorňuje denné teploty atmosférickej vrstvy so stredom vo výške 25 km nad povrchom. Písmená označujú výskyt jednotlivých typov búrok. Použité boli teplotné údaje zozbierané sondou MRO medzi rokmi 2012 a 2013. Kredit: NASA/JPL-Caltech


S nástupom jesene na severnej pologuli sa začali v blízkosti severného pólu planéty objavovať početné malé búrky. Takéto správanie počasia pozorujeme aj na Zemi, keď sa počas zimného obdobia preháňajú arktické búrky naprieč Severnou Amerikou. Na Marse cestujú niektoré z nich na juh. Ak vstúpia na južnú pologuľu, kde je práve vtedy stred jari, začnú sa ohrievať a môžu sa vyvinúť do omnoho väčších búrok označených ako typ A.

Jar a leto sú na južnej pologuli Marsu omnoho teplejšie ako na severnej. V porovnaní so Zemou výraznejšia excentricita obežnej dráhy Marsu spôsobuje, že práve koncom južnej jari je na svojej dráhe k Slnku najbližšie. Už dlhšiu dobu sa vie, že toto obdobie je najprašnejším obdobím marťanského roka.

Keď sa lokálna búrka priženie zo severnej na južnú pologuľu, je kvôli svojej novej polohe viac ožarovaná Slnkom. Prachové zrnká žiarenie absorbujú a vyžarujú prevažne na infračervených vlnových dĺžkach, čím ohrievajú okolitý vzduch. Naakumulovaná tepelná energia sa premieňa na veternú. Silnejší vietor víri viac prachu, búrka tak zasahuje stále viac územia a rastie aj do výšky - vzniká búrka typu A.

V kontraste k nim sú búrky typu B, ktoré sa objavujú v blízkosti južného pólu krátko pred začiatkom miestneho leta. Vznikať môžu z vetrov tvoriacich sa na okraji ustupujúcej polárnej čiapočky oxidu uhličitého. Početné búrky typu B prispievajú k celkovej prašnosti atmosféry.

Búrky typu C sa začínajú formovať po tom, ako skončia svoje účinkovanie búrky typu B. Rovnako ako typ A prichádzajú zo severu počas severnej zimy (južného leta) na južnú pologuľu. Dosiahnutá maximálna teplota a trvanie kolísali počas jednotlivých rokov oproti búrkam typov A a B výraznejšie.