On Mars, this process is more difficult. Scientists have struggled to understand the high-altitude clouds they routinely see in Mars’ skies, since models predict that it’s difficult to lift even Mars’ prolific dust high enough into the atmosphere to form the clouds.
But recent observations from NASA’s MAVEN spacecraft, combined with modeling from a group of researchers led by Victoria Hartwick, a graduate student at the University of Colorado, Boulder, may have cracked the case. They say that meteors crashing into Mars’ atmosphere and shredding into dust, which they call “meteoric smoke” can provide the required seeds to form high-altitude clouds. Hartwick’s team published their results Monday in Nature Geoscience.
Cloud Seeding
“We’re used to thinking about these planets as self-contained bodies,” Hartwick told Astronomy, where each world’s own climate and weather come from within. “But this is an example of the climate being impacted by its solar system environment.”
Making clouds from meteor dust isn’t unheard of. Meteors are thought to be the seeds for some of Earth’s wispy noctilucent clouds, but even this is a relatively recent discovery.
Hartwick’s work is mostly based on modeling. Previously, it was difficult to recreate with computers the clouds that spacecraft have observed in the Red Planet’s middle and upper atmosphere. But with the addition of the meteor particles to the models, the matches were much closer.
The theory is strengthened by results from the MAVEN mission. In 2017, the spacecraft observed ionized metal particles in Mars’ upper atmosphere. Researchers see this as proof that meteors entering Martian skies are being heated and evaporating into tiny particles.
This is a common process on Earth, where as much as 100 tons of meteoric material rains down every day. Mars gets a relative trickle, no more than 3 tons, and less than half a ton is converted into the fine particles that might serve as cloud seeds. “That’s about the same amount as a lion or a harbor seal being distributed across the planet per day,” says Hartwick. But even that smaller amount still comprises billions of individual particles, which have a noticeable cumulative effect.
While the evidence is somewhat indirect, the modeling combined with MAVEN’s findings is as much proof as researchers are likely to get. “On Earth we were able to discover [cloud seeds] by flying through the material and capturing meteoric smoke. It’s very difficult to do that on Mars.”
As far as the clouds’ impact, they’re thin and often barely visible. But Hartwick says they can still affect the middle atmosphere, where the temperature can fluctuate by 10 degrees a few times over the course of the day, with the clouds’ formation and dissipation being part of the temperature cycle.
But Hartwick points out that ancient Mars would have had much heavier rains of meteors. “When you rewind the clock, this could have a bigger impact on the formation of clouds on the early climate.”
Pe Marte, acest proces este mai dificil. Oamenii de știință s-au străduit să înțeleagă norii de mare altitudine pe care îi văd de pe cerul lui Marte, deoarece la gravitația sa este dificil ca prolificul praf al lui Marte să se ridice în atmosferă atât de sus pentru a forma nori.
Dar observațiile recente ale navei spațiale MAVEN din NASA, combinate cu modelarea efectuată de un grup de cercetători condus de Victoria Hartwick, o absolventă a Universitații din Colorado, Boulder, e posibil să fi rezolvat cazul. Ei spun că meteorii se prăbușesc în atmosfera lui Marte și mărunțirea lor în praf, pe care ei o numesc „fum meteoric” poate oferi semințele necesare pentru a forma nori de mare altitudine. Echipa lui Hartwick și-a publicat rezultatele luni în Nature Geoscience.
Cloud Seeding
„Ne-am obișnuit să ne gândim la aceste planete ca niște corpuri de sine stătătoare”, a spus Hartwick pentru Astronomy, fiecare cu clima și vremea din fiecare lume. „Dar acesta este un exemplu de climă afectată de mediul său solar.”
A face nori din praful de meteoriți nu este nemaiauzit. Meteorii sunt considerați a fi semințele pentru unii dintre noctilucent clouds, ai Pământului, dar chiar și aceasta este o descoperire relativ recentă.
Munca lui Hartwick se bazează în cea mai mare parte pe modelare. Anterior, era dificil să recreezi cu computere norii pe care navele spațiale le-au observat în atmosfera mijlocie și superioară a Planetei Roșii. Dar, odată cu adăugarea particulelor de meteori la modele, rezultatele au început să se contureze.
Teoria este consolidată de rezultatele misiunii MAVEN. În 2017, nava spațială a observat particule de metal ionizate în atmosfera superioară a lui Marte. Cercetătorii consideră că este o dovadă că meteorii care intră în cerul marțian sunt încălziți și se evaporă în particule minuscule.
Acesta este un proces comun pe Pământ, unde până la 100 de tone de material meteoric cade în fiecare zi. Marte este mai modest, nu mai mult de 3 tone și mai puțin de jumătate de tonă din aceștia este transformată în particule fine care ar putea servi drept semințe de nor. Dar chiar și această cantitate mai mică cuprinde miliarde de particule individuale, care au un efect cumulativ vizibil.
În timp ce dovezile sunt oarecum indirecte, modelarea combinată cu concluziile MAVEN este o dovadă la fel de probabilă pe care cercetătorii o au probabil. „Pe Pământ am reușit să descoperim [semințele de nori] zburând prin aer și captând fum meteoric. Este foarte dificil să faci asta pe Marte. ”
În ceea ce privește impactul norilor, acestea sunt subțiri și adesea abia vizibili. Dar Hartwick spune că pot afecta în continuare atmosfera de mijloc, unde temperatura poate fluctua cu 10 grade de câteva ori pe parcursul zilei, formarea și disiparea norilor făcând parte din ciclul temperaturii.
Dar Hartwick subliniază că în trecut Marte ar fi avut ploi mult mai dese de meteori. „Când dai ceasul înapoi descoperi că acest lucru avea un impact mult mai mare asupra formării de nori asupra climei timpurii a lui Marte.”
***
Mihail stories 