Marsa atmosfēra ir daudz savādāka nekā Zemes atmosfēra. Bet šim nelielajam ūdens tvaiku daudzumam joprojām ir ievērojama loma klimatā.
NASA ir ļoti ieinteresēta Marsa atmosfērā, laika apstākļos un klimatā. Jo vairāk viņi zina par Marsu, jo efektīvāk viņi var plānot misijas. Un mūsdienu Marsa izpratne var palīdzēt mums izprast Saules sistēmas vēsturi, to, kā attīstās planētas un kāds bija Marsa klimats senajā pagātnē.
NASA ir visa komanda, kas veltīta Marsa klimata izpratnei. To sauc par Marsa klimata modelēšanas centru. Viņu darbs koncentrējas uz trim kritiskiem komponentiem Marsa atmosfērā: ūdens tvaikiem, oglekļa dioksīdu un putekļiem. Zemāk redzamajā simulācijā ūdens un ledus mākoņi veidojas un izklīst visu dienu.
Marsa mākoņi ir daudz plānāki nekā mākoņi uz Zemes. Bet viņi uzvedas līdzīgi. Iepriekšminētā simulācija parāda vasaras dienu ziemeļu puslodē. Mākoņi veidojas virs ekvatora naktī un ir biezākie tieši pirms saullēkta. Saulei sildot atmosfēru dienas laikā, tie izklīst, tad krēslas laikā tie sāk veidoties no jauna.
Simulācija nāk no Marsa klimata modelēšanas centra un parāda, ka, kaut arī mākoņi ir plānāki nekā Zeme, tiem ir būtiska loma planētas vēja sistēmās. Un tas nozīmē, ka tie arī palīdz veidot ūdens kustību ap planētu.
Klimata modelēšanas centrs, lai izveidotu šīs simulācijas, izmanto jaudīgus superdatorus. Planētas atmosfēra ir ārkārtīgi sarežģīta, un, lai to saprastu, nepieciešami jaudīgi datori un sarežģīti modeļi. Modelēšanas centrā lielu darba daļu viņi paļaujas uz vispārējiem cirkulācijas modeļiem (GCM).
Viens no Centra darba pamatvirzieniem ir izprast mūsdienu ūdens ciklu uz Marsa. Centra vietnē teikts: “Mēs vēlamies noskaidrot, vai novērotais ūdens cikls ir tikai apmaiņas rezultāts ar ziemeļu atlikušo vāciņu, vai ir nepieciešami citi avoti, piemēram, aktīvs regolīts.” Pašlaik viņi modelē Marsu ar ziemeļu polāro vāciņu kā vienīgo ūdens avotu. Viņu simulācijas dod labus rezultātus, taču joprojām pastāv problēmas.
Modelēšanas centrs arī cenšas izprast seno Marsu un to, kā tam varēja būt silta, mitra vide pirms miljardiem gadu, kad saule bija lēnāka. Viena iespēja ir tāda, ka uz Marsa bija daudz biezāka CO2 atmosfēra, kas ieslodzīja vairāk siltuma. Vēl viena iespēja ir saistīta ar ietekmes radītām klimata izmaiņām.
Vēl viens centra uzmanības centrā ir Marsa putekļi. Ir skaidrs, ka putekļiem ir milzīga loma uz Marsa, bet tas nav labi saprotams. Klimata modelēšanas centra vietnē teikts: “… kļūst arvien skaidrāks, ka GCM izmantotajos parametru noteikšanā putekļu pacelšanai nav uztverta fizika, kas iesaistīta visos putekļu celšanas pasākumos.”
Periodiski planētu apņem globālās putekļu vētras, kas var ilgt vairākus mēnešus. Izpratne par šīm vētrām ir nepieciešama veiksmīgām misijām uz planētu. NASA jau iepriekš zināja, ka InSight lidmašīna ieradīsies uz Marsa tuvu putekļu vētru beigām, un viņi attiecīgi gatavojās. Pateicoties klimata modelēšanai, NASA zināja, ka putekļu vētru laikā atmosfēras augšdaļa sasilst, bet apakšējā atmosfēra atdziest. Misijas inženieri sagatavoja InSight darbam šajos apstākļos.
Klimata modelēšanas centrs ir tikai viens veids, kā NASA izmanto superdatorus. Starptautiskajā superdatoru konferencē (SC 19) Denverā 18.-22.novembrī viņi demonstrēja 38 savus skaitļošanas projektus, ieskaitot viņu elektrisko lidmašīnu X-57, simulāciju tam, kā agrīnās galaktikas attīstās kopā ar tām apkārtējo gāzi, un centieni noteikt un kvantitatīvi noteikt kokus Subsahāras Āfrikā.
Vairāk:
- Preses relīze: Mākoņaina Marsa nakts ar superdatora acīm
- Paziņojums presei: Kas ir NASA Marsa klimata modelēšanas centrs?
- NASA Ames Mars klimata modelēšanas centrs
