Időjárás más égitesteken – Marsi szél

Az időjárás az atmoszférában egy adott helyen és időben tapasztalható állapotok összességét jelenti. Tehát ahol van atmoszféra, ott kell lennie időjárási jelenségnek. A Föld időjárását már szinte majdnem, hogy ismerjük, de mi van máshol? És itt a máshol alatt egy másik égitestre gondolunk. Gondolatban utazzunk most el a Marsra!

Most, hogy itt vagyunk, tegyük fel a kérdést! Van e a Marson szél?

A légkör

Mindenekelőtt vizsgáljuk meg a közeget, ahol a szél létrejöhet! A Mars légköre különösen érdekes és jelentősen eltér a Földétől, számos szempontból:

Összetétel: A Mars légkörének fő alkotóeleme a szén-dioxid (CO₂), ami a teljes légkör mintegy 95%-át teszi ki. Ezen kívül kisebb mennyiségű nitrogén (N₂), argon, oxigén (O₂) és vízgőz is található benne.

Légnyomás és Vastagság: A Mars légköre sokkal vékonyabb a Földénél. A bolygó felszínén a légnyomás csak körülbelül 0.6% a Föld felszíni légnyomásának. Ez a vékony légkör kevésbé hatékonyan tartja meg a hőt, és nagyobb hőmérsékleti ingadozásokhoz vezet.

Hőmérséklet: A Mars felszínén a hőmérséklet jelentősen ingadozhat. A napközbeni és éjszakai hőmérsékleti különbség akár 100 Celsius-fok is lehet. Ez részben a vékony légkörnek és az alacsony hőtartó képességnek köszönhető.

Üvegházhatás: A Mars légkörében lévő magas CO₂-koncentráció ellenére az üvegházhatás itt sokkal gyengébb, mint a Földön. Ez a vékony légkör és az alacsony vízgőz-koncentráció miatt van.

A hőmérsékletről pár szót!

A Mars felszínén a legmelegebb napokon a hőmérséklet elérheti, vagy akár meg is haladhatja a 20 Celsius-fokot (68 Fahrenheit-fok). Ezek a csúcsértékek általában az Egyenlítő közelében, a Mars nyarán, és a délutáni órákban fordulnak elő. A Mars hőmérséklete éjszaka jelentősen lecsökken, különösen a sarkvidéki területeken. A felszíni hőmérséklet éjszaka akár -125 Celsius-fokra (-195 Fahrenheit-fokra) is lecsökkenhet. A Mars egyenlítőjén, ahol a napközbeni hőmérséklet elérheti a maximális értékeket, a hőmérséklet éjszaka jelentős mértékben lecsökkenhet, még akkor is, ha a nappal során viszonylag meleg volt. Az egyenlítői régióban az éjszakai hőmérsékletek tipikusan -70 Celsius-fok körüli értékekre eshetnek vissza.

Beszélgessünk a szélről!

A Marsi szelek a Nap által felmelegített levegő mozgása miatt jönnek létre, hasonlóan a Földi szelekhez. Napközben a Nap felmelegíti a Mars felszínét, ami melegíti a felette lévő levegőt. Ez a meleg levegő emelkedik, helyére pedig hidegebb levegő áramlik, szelet okozva. Mivel a Mars légköre vékonyabb és a légnyomás alacsonyabb, a hőmérséklet-ingadozások nagyobbak, ami erőteljesebb hőmérsékleti kontrasztokat és így szeleket eredményezhet.

VISZONT

A Mars légkörének sűrűsége csak a Föld légkörének körülbelül 1%-a. Ez azt jelenti, hogy a Marsi szelek sokkal kevesebb légköri molekulát mozgatnak, így a szél által kifejtett erő jelentősen alacsonyabb, mint a Földön. Ezért, bár a Marsi szelek gyorsak lehetnek, a levegő alacsony sűrűsége miatt a szélnek a felszíni objektumokra gyakorolt nyomása és erőhatása kisebb. Bár a Mars hőmérsékleti kontrasztjai nagyobbak, ami erősebb lokális szeleket eredményezhet, ezek a szelek nem feltétlenül „erősebbek” a Földi szeleknél a fizikai hatásuk tekintetében. A hőmérsékleti kontraszt inkább a szelek sebességét befolyásolja, de a légköri sűrűség alacsony volta miatt a szél által kifejtett teljes erő továbbra is alacsony. A nyugodtabb időszakokban a szél sebessége néhány km/h lehet, de a porviharok alatt a szélsebesség elérheti vagy meghaladhatja a 60 km/h-t is.

DE

A Mars felszínén milliárdokon át tartó geológiai folyamatok, mint az erózió, szétzúzták a sziklákat és a talajt, finom porrá őrölve őket. A Marson nincs víz vagy élő növényzet, ami a Földön segít megkötni a talajt és csökkenteni az eróziót. A Mars szélsőséges hőmérsékleti ingadozásai és száraz klímája tovább fokozzák a por képződését és mozgását. Nincsenek esők, amelyek lemosnák a port, így az folyamatosan felkavarodik és újra lerakódik. Egyes kutatások szerint a Mars talajában lévő vegyi anyagok, mint a perklóratok, hozzájárulhatnak a sziklák és a felszíni anyagok lebomlásához, ami tovább növeli a por mennyiségét. Továbbá még ott vannak a meteorit becsapódások is, melyek ugyan csak porrá „zúznak” mindent.

EZÉRT

A Mars felszínén rendelkezésre álló jelentős mennyiségű por és a bolygó egyedi környezeti feltételei – mint a ritka légkör és a gyenge gravitáció – együttesen olyan dinamikát eredményeznek, amelyben a szelek képesek nagy mennyiségű port mozgatni, annak ellenére, hogy a szél fizikai ereje önmagában véve jelentősen kisebb, mint a Földön.

Évszakok és a porviharok

Marsi Tavasz: A tavaszi időszak általában változékony időjárással jár, hasonlóan a Földi tavaszhoz. Ennek az évszaknak a végén szoktak a legnagyobb Marsi porviharok kialakulni, különösen a déli féltekén.

Marsi Nyár: A Mars nyara a legmelegebb évszak, amikor a hőmérséklet a legmagasabbra emelkedhet. A déli félteke nyarán a porviharok gyakoribbak, részben a nagyobb hőmérsékleti kontrasztok miatt.

Marsi Ősz: Az őszi időszakban a hőmérséklet fokozatosan csökken. Ebben az időszakban kevésbé gyakoriak a nagy porviharok.

Marsi Tél: A Marsi tél a leghidegebb évszak, amikor a hőmérséklet a legalacsonyabbra süllyed. A légkör ritkasága és a kevésbé intenzív Napfény miatt a téli hónapokban a hőmérséklet jelentősen csökken.

Legnagyobb porviharok avagy globális porviharok

Mivel viszonylag hatalmas terület áll rendelkezésére a szélnek (kontinens méretű), hogy porvihart hozzon létre, ezért igazából nevezhetjük globális porviharoknak is ezeket. Az ilyen globális porviharok esetében pedig annyi por és szilárd részecske kerül a levegőbe, hogy az már jelentősen képes befolyásolni a hőmérsékletet is az adott területen továbbá a talajra jutó fénymennyiséget.

A porviharok alatt a nappali hőmérséklet akár több tíz Celsius-fokkal is csökkenhet. Ez a csökkenés abból adódik, hogy a por a légkörben elnyeli és szétszórja a Nap fényét, így kevesebb hő jut el a bolygó felszínére.

Éjszaka a hőmérséklet emelkedhet, mivel a por szigetelőként működik, megtartva a nappal elnyelt hőt. Ez az emelkedés szintén több tíz Celsius-fok körüli lehet.