Марс е леден свят днес. През историята обаче имаше моменти с по-добра температура, през които течеха реки и морета, с разтопени ледници и вероятно имаше живот в изобилие.
Днес обаче Марс има пресъхнала повърхност, в която количеството вода в атмосферата му често се кондензира в студ, особено близо до северния му полюс. В този район той образува многогодишни ледени шапки. Какво се случи с климата на Марс?
Повърхността и атмосферата на Марс
Въпреки че изглежда безпрецедентно, въпреки че CO2 запазва топлината, в района на южния полюс на планетата Марс, Много замръзнал CO2 се намира. Повърхността на тази планета не показва признаци на вода, освен в някои мразовити райони или под формата на долини, отворени от стари наводнения.
Атмосферата на Марс е студена, суха и разредена. Този тънък воал, съставен предимно от CO2, създава натиск върху повърхността, който е по-малко от 1% от регистрираното на Земята на морското равнище. Орбитата на Марс е на 50% по-далеч от Слънцето от нашата планета. Освен това атмосферата, която го заобикаля, е много фина, което допринася за този леден климат. Средните температури са -60 градуса, достигайки температури от -123 градуса на полюсите.
Точно обратното планетата Венера . Обедното слънце е в състояние да нагрее повърхността достатъчно, за да може да произвежда случайно размразяване, но ниското атмосферно налягане кара водата да се изпарява почти моментално.
Въпреки че атмосферата съдържа малко количество вода и понякога се появяват облаци от вода и лед, климатът на Марс се характеризира с пясъчни бури или бури от въглероден диоксид. Всяка зима виелица от леден въглероден диоксид удря един от полюсите и тъй като леденият въглероден диоксид се изпарява от противоположната полюсна капачка, няколко метра от този сух леден сняг се натрупват. Но дори и на полюса, където е лято и слънцето грее цял ден, температурите се повишават толкова, че да разтопят тази ледена вода.
Миналото на Марс
Повечето кратери на Марс са силно ерозирани. Около почти всеки най-млад и най-голям кратер можете да видите структури, подобни на оттоците от кал. Тези кални изпражнения най-вероятно са замръзнали остатъци от древни катаклизми, сблъсъци на астероиди или комети с повърхността на Марс, които разтопиха области от замръзналата вечна замръзналост и издълбаха огромни дупки дълбоко под земята в зони, съдържащи течна вода.
Открити са доказателства, че по някое време на повърхността се е образувал лед, който е създавал типично ледникови пейзажи. Те включват скалисти хребети, съставени от утайки, оставени по краищата им от топящи се ледници, и криволичещи панделки от пясък и чакъл, отложени под ледниците от реки, течащи под ледената покривка.
Възможно е водният цикъл на Марс да е имал компоненти във влажните епизоди. Плътна атмосфера най-вероятно ще съдържа значително количество вода се изпари от езера и морета. Водната пара ще се кондензира, образувайки облаци и в крайна сметка ще се утаи в дъжд. Падащата вода ще създаде оттичане и голяма част от нея ще се просмуче през повърхността. От друга страна, снеговалежите биха се натрупали, образувайки ледници и те биха изхвърлили стопената си вода в ледникови езера.
Някои от изображенията, направени от Марс, разкриват съществуването на огромни дренажни канали, спукани на повърхността. Някои от тези структури са широки повече от 200 километра и се простират на 2000 километра или повече. Геометрията на тези дренажни канали показва, че водата е могла да прекоси повърхността не по-малко от с около 270 километра в час.
Изгубен океан?
В някои високи райони на Марс има обширни системи от долини, които се оттичат в утаечни дънни вдлъбнатини, ниски области, които някога са били наводнени. Но тези езера не бяха най-големите натрупвания на вода на планетата. При повтарящи се наводнения дренажните канали се изпускат на север и така се образуват поредица от преходни езера и морета. Както може да се тълкува на снимките, много от характеристиките, наблюдавани около тези стари въздействащи басейни, маркират областите, където ледниците се изпускат в тези дълбоки водни тела.
Според различни изчисления едно от най-големите морета на север от Марс е можело да измести обем, еквивалентен на този на Мексиканският залив и Средиземно море заедно. Има дори възможност на Марс да е съществувал океан. Доказателството за това се основава на факта, че много от характеристиките на северните равнини напомняха за ерозията на бреговите линии. Този хипотетичен океан беше наречен Borealis Ocean. Смята се, че той може да бъде около четири пъти по-голям от нашия Арктически океан и е предложен моделът на водния цикъл на Марс, който може да обясни създаването му.
Понастоящем повечето експерти по планетология приемат, че големи водни обекти периодично се образуват в северните равнини на Марс, но мнозина отричат, че някога е имало истински океан.
Изменение на климата
На млад Марс можеше да настъпи енергична ерозия, която да изглади повърхността. Но по-късно, с напредването на средната възраст, лицето му стана студено, сухо и белези. Оттогава ще има само няколко разпръснати умерени периода, подмладяващи повърхността му в определени райони.
Механизмът, който редува леки и тежки режими на Марс, остава до голяма степен загадка. В момента могат да се предприемат само малко сложни обяснения как са могли да се случат тези климатични промени.
Една от хипотезите на климатичните промени на Марс се основава на наклона на оста на въртене от идеалното й положение, перпендикулярно на орбиталната равнина. Както Земята, Сега Марс е наклонен около 24 градуса. Този наклон варира редовно във времето. Наклонът също се променя рязко. На всеки 10 милиона години или така, вариацията на оста на наклона спорадично покрива до 60 градуса. По същия начин ориентацията на оста на наклона и формата на орбитата на Марс се променят с течение на времето, в съответствие с цикъла.
Тези небесни механизми, особено тенденцията на оста на въртене да се накланя прекомерно, причиняват екстремни сезонни температури. Дори при разредена атмосфера като тази, която покрива планетата днес, летните температури в средните и високите ширини биха могли непрекъснато да надвишават точката на замръзване в продължение на седмици в периоди на голяма наклонност, и зимите щяха да бъдат дори по-сурови, отколкото са днес.
При достатъчно затопляне на един от полюсите през лятото обаче атмосферата трябва да се е променила драстично. Възможно е емисиите на газове от прегрятата ледена шапка, от въглеродни подпочвени води или вечна замръзналост, богати на въглероден диоксид, да са сгъстили атмосферата достатъчно, за да генерират преходен парников климат. При тези условия на повърхността може да има вода. Водните химични реакции от своя страна биха се образували в тези топли периоди соли и карбонатни скали; процесът бавно би премахнал въглеродния диоксид от атмосферата и следователно ще намали парниковия ефект. Връщането на умерените нива на наклон ще допълнително охлажда планетата и ще утаява сух леден сняг, допълнително разреждайки атмосферата и връщайки Марс в нормалното му ледено състояние.