Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler, das Geheimnis der Wettermuster auf dem Mars zu lösen. Während die Atmosphäre des Planeten viel dünner ist als unsere eigene - mit weniger als 1% des Luftdrucks, der auf der Erde auf Meereshöhe herrscht - wurden regelmäßig Wolken am Himmel über der Oberfläche gesehen. Darüber hinaus wurden im Laufe der Jahre periodische Schneefälle festgestellt, hauptsächlich in Form von Kohlendioxidschnee (d. H. Trockeneis).
Laut einer neuen Studie eines Teams französischer und amerikanischer Astronomen tritt auf dem Mars jedoch Schneefall in Form von Wassereispartikeln auf. Diese Schneefälle treten nur nachts auf und fallen mit einem Abfall der globalen Temperatur zusammen. Das Vorhandensein dieser Stürme und die Geschwindigkeit, mit der sie die Oberfläche erreichen, zwingen die Wissenschaftler, die Wettermuster des Mars zu überdenken.
Die Studie mit dem Titel „Schneeausfällung auf dem Mars durch wolkeninduzierte Nachtkonvektion“ wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Naturgeowissenschaften. Unter der Leitung von Aymeric Spiga, Dozent an der Université Pierre et Marie Curie und Forscher am Laboratoire de Météorologie Dynamique in Paris, führte das Team numerische Simulationen der bewölkten Marsregionen durch, um zu demonstrieren, dass dort lokalisierte konvektive Schneestürme auftreten können.
Jahrzehntelang glaubten Wissenschaftler, dass auf dem Mars Schnee in Form von gefrorenem Kohlendioxid (auch bekannt als Trockeneis) auftrat, insbesondere am Südpol. Aber erst in den letzten Jahren wurden direkte Beweise erhalten. Zum Beispiel wurde am 29. September 2008 die Phönix Lander machte Fotos von Schnee, der aus Wolken fiel, die sich 4 km über seinem Landeplatz in der Nähe des Heimdal-Kraters befanden.
Im Jahr 2012 wurde die Mars Reconnaissance Orbiter enthüllte zusätzliche Hinweise auf Kohlendioxid-Schneefälle auf dem Mars. In den letzten Jahren gab es auch Hinweise auf tief fallenden Schnee, der die Marslandschaft mitgeprägt zu haben scheint. Dazu gehört ein relativ junges Gully-Fächersystem in der Promethei Terra-Region des Mars, das von Forschern der Brown University durch schmelzenden Schnee geformt wurde.
Darüber hinaus wurden 2014 Daten von der ESA erhaltenMars Express Die Sonde zeigte, wie das Hellas-Becken (ein massiver Krater) auch durch schmelzenden Schnee verwittert wurde. Und im Jahr 2015 die Neugierde Rover bestätigte, dass der Gale Crater (wo er 2012 landete) einst von einem stehenden Gewässer gefüllt war. Nach den Erkenntnissen des Wissenschaftsteams wurde dieser alte See durch Schneeschmelze am nördlichen Rand des Kraters abgelassen.
Alle diese Ergebnisse waren für Wissenschaftler ziemlich verwirrend, da angenommen wurde, dass der Mars keine ausreichend dichte Atmosphäre hat, um diesen Kondensationsgrad zu unterstützen. Um diese meteorologischen Phänomene zu untersuchen, kombinierten Dr. Spiga und seine Kollegen Daten, die von verschiedenen Marslander- und Orbiter-Missionen bereitgestellt wurden, um ein neues atmosphärisches Modell zu erstellen, das das Wetter auf dem Mars simulierte.
Sie fanden heraus, dass in den Nächten, in denen die Marsatmosphäre kalt genug wurde, Wassereispartikel Wolken bilden konnten. Diese Wolken würden instabil werden und Wassereisniederschläge freisetzen, die schnell an die Oberfläche fallen. Das Team verglich diese Ergebnisse dann mit lokalisierten Wetterphänomenen auf der Erde, bei denen kalte, dichte Luft dazu führt, dass Regen oder Schnee schnell von den Wolken fallen (auch bekannt als „Mikrobursts“).
Wie sie in ihrer Studie feststellten, stimmten diese Informationen mit Daten überein, die von Marslander- und Orbiter-Missionen bereitgestellt wurden:
„In unseren Simulationen treten konvektive Schneestürme nur während der Marsnacht auf und resultieren aus der atmosphärischen Instabilität aufgrund der Strahlungskühlung von Wassereiswolkenpartikeln. Dies löst starke konvektive Federn innerhalb und unterhalb der Wolken aus, wobei schnelle Schneefälle auf die stark absteigenden Strömungen zurückzuführen sind. “
Die Ergebnisse widersprachen auch der lang gehegten Überzeugung, dass tief liegende Wolken nur langsam und sanft Schnee auf der Oberfläche ablagern würden. Es wurde angenommen, dass dies der Fall ist, da der Mars eine dünne Atmosphäre hat und daher keine heftigen Winde vorhanden sind. Aber wie ihre Simulationen zeigten, würden Wassereispartikel, die zu Mikroburst-Schneestürmen führen, den Boden eher innerhalb von Minuten als Stunden erreichen.
Diese Ergebnisse zeigen, dass Schneestürme auf dem Mars auch einen tiefgreifenden Einfluss auf den globalen Transport von Wasserdampf und saisonale Schwankungen von Eisablagerungen haben. Wie sie weiter sagen:
„Die nächtliche Konvektion in Mars-Wassereiswolken und der damit verbundene Schneefall führen zum Transport von Wasser sowohl über als auch unter den Mischschichten und würden somit den Wasserkreislauf des Mars in Vergangenheit und Gegenwart beeinflussen, insbesondere unter den damit verbundenen Bedingungen mit hoher Neigung ein intensiverer Wasserkreislauf. “
Wie Aymeric Spiga in einem Interview mit der AFP erklärte, sind diese Schneefälle nicht ganz das, was wir hier auf der Erde gewohnt sind. "Es ist nicht so, als könntest du einen Schneemann oder Ski bauen", sagte er. "Wenn du auf der Marsoberfläche stehst, siehst du keine dicke Schneedecke - eher wie eine großzügige Frostschicht." Dennoch deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass es einige Ähnlichkeiten zwischen den meteorologischen Phänomenen Erde und Mars gibt.
Da für die kommenden Jahrzehnte Missionen mit Besatzung zum Mars geplant sind - insbesondere die für die 2030er Jahre geplante „Reise zum Mars“ der NASA - hilft es, genau zu wissen, welchen Arten von meteorologischen Phänomenen unsere Astronauten begegnen werden. Während Schneeschuhe oder Skier nicht in Frage kommen, könnten sich Astronauten zumindest auf die Möglichkeit freuen, Neuschnee zu sehen, wenn sie in ihren Lebensräumen aufwachen!
