Ученые обнаружили, что гравитационные волны — колебания воздушных масс из-за ветра, гор или других препятствий — вносят больший вклад в формирование погоды на Марсе, чем на Земле. Они влияют на циркуляцию воздушных потоков в атмосфере, аналогичных тем, что наблюдаются в верхних слоях атмосферы Земли.
Открытие может улучшить модели климата Марса и помочь в подготовке будущих пилотируемых миссий на планету. Исследование опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.
Погода на Марсе сильно отличается от земной. На Земле глобальные воздушные потоки, которые появляются в верхних слоях атмосферы, определяют погоду, включая смену сезонов и формирование циклонов. Эти потоки формируются под влиянием крупных колебаний атмосферы, которые возникают из-за вращения Земли и неравномерного нагревания ее поверхности. На Марсе атмосфера намного более разряженная и холодная, а ее циркуляция формируется за счет других процессов.
Исследователи из Токийского университета использовали данные, которые получили за четыре года наблюдений, для анализа атмосферы Марса. Оказалось, что гравитационные волны — колебания воздушных масс из-за ветра, гор или других препятствий — на Марсе быстро переносят воздушные массы, заставляя их двигаться с севера на юг. Это влияет на общую циркуляцию атмосферы, помогая распределять тепло и пыль по планете, что, в свою очередь, влияет на погоду и климат Марса. Это больше похоже на процессы, которые происходят в более высоких слоях атмосферы Земли. Ученые предполагают, что гравитационные волны влияют на формировании на сезонные изменения, формирование облаков и пылевых бурь на Марсе больше, чем на Земле.
«Это интересно, потому что такое поведение больше похоже на то, что наблюдается в мезосфере Земли (50-80 километров над поверхностью), а не стратосфере (50-55 километров над поверхностью), как у Марса. Это говорит о том, что существующие модели циркуляции атмосферных воздушных масс Марса, возможно, нуждаются в доработке, чтобы лучше учитывать эти эффекты, улучшая будущие модели климата и погоды», — прокомментировала Андзу Асуми из Токийского университета.
Открытие особенно важно для подготовки будущих пилотируемых миссий на Марс. Более точные модели атмосферных процессов помогут прогнозировать погоду и планировать работу экипажа в условиях возможных пылевых бурь. В будущих исследованиях исследователи планируют изучить, как именно пылевые бури влияют на динамику атмосферы и роль гравитационных волн в этих процессах.
«Мы планируем изучить влияние марсианских пылевых бурь на циркуляцию атмосферы. До сих пор наш анализ был сосредоточен на тех годах, когда не было крупных пылевых бурь, — добавил Каору Сато из Токийского университета. — Однако эти бури кардинально меняют атмосферные условия, и мы подозреваем, что они могут усилить роль глобальных ветров в циркуляции атмосферы. Наше исследование закладывает основу для прогнозирования марсианской погоды, что будет важно для обеспечения успеха будущих миссий на Марс».
Это открытие приближает ученых к созданию полноценной модели марсианского климата — возможно, в будущем прогноз погоды на Марсе станет таким же привычным, как на Земле.
