NASA prawie mnie nabrała. A już myślałem, że to zdjęcie zrobiono na Ziemi

Curiosity podróżuje na Marsie już od ponad 3000 dni. Marsjańskich czy ziemskich to mniej istotne, bo i tak to już bardzo długo. 19 maja 2021 roku mijał 3067 marsjański dzień misji Curiosity. Dzień, który okazał się bardzo ciekawy. Na niebie zgromadziły się bowiem chmury, co na tej planecie nie jest tak częstym zjawiskiem, a na dodatek zaczęły się one formować wcześniej niż to przewidywali klimatolodzy.

Curiosity znajduje się na południowej półkuli Marsa, dość blisko równika, a tam mamy teraz początek okresu zimowego. Perseverance wylądował bardziej na północy i w jego regionie pogoda powinna być łagodniejsza. Jednak Mars, niezależnie do tego czy letni czy zimowy, to wciaż bardzo zimne miejsce.

Chmury dodają zdjęciom Marsa ziemskiego charakteru. W tym przypadku szczególnie, gdyż okolica jest bardzo podobna do pustynnej doliny Wadi Rum w Jordanii. To właśnie tam kręcono wiele filmów science-fiction, nie tylko o Marsie, ale także sceny z Łotra 1 i Prometeusza.

Powyżej zdjęcie wykonane właśnie w Jordanii. Prawda że okolica jest bardzo marsjańska? Są tam skały uderzająco podobne do tej, którą fotografował Curiosity. Zresztą spójrzcie się sami na zdjęcie wejściowe pokazujące Mount Mercou na Marsie.

Z perspektywy naukowych badań Marsa istotniejsze są jednak nie same widoki, ale obecność chmur i to co można z niej wywnioskować. Zdjęcia, które tu prezentujemy zostały poddane przez NASA procesowi obróbki, która wzmocniła widoczność chmur. W praktyce sa one bowiem dużo trudniej dostrzegalne niż podobne obiekty na Ziemi.

Chmury, które widać na zdjęciach wykonanych przez Curiosity to na przykład obłoki iryzujące, rzadkie zjawisko nawet na Ziemi. Efekt tęczowego zabarwienia bierze się z występowania wielu warstw materii o różnych własnościach optycznych, które wywołują zjawisko interferencyjnego wzmocnienia danej barwy światła. Podobne zjawisko często widać na powierzchni wody, na której rozlana benzyna utworzyła cieniutką warstwę. Warstwa ta ma różne grubości, co objawia się różnymi kolorami.

Większość chmur na Marsie powstaje stosunkowo wysoko nad powierzchnią. Tak jak obłoki srebrzyste, które widać na sekwencji czarniobiałych fotografii wykonanych o zmroku, w momencie gdy słońce jest nisko nad horyzontem i efektownie je iluminuje. Składają się one z zamarzniętych kryształków lodu odbijających światło słoneczne.

Obserwacje Curiosity to nie jedyne przypadki zaobserwowania chmur na Marsie. Niedawno opisywaliśmy efektowną strugę materii, która zdawała się wydostawać z jednego z marsjańskich wulkanów Arsia Mons.

Chmury potrafią być zjawiskiem lokalnym, ale także globalnym w skali Marsa. Podobnie jest z tamtejszymi burzami pyłowymi. Regularnie obserwuje się burze obejmujące całą powierzchnię planety, ale też burze występujące tylko lokalnie w pobliżu konkretnych gór lub na jednej półkuli, a czasem jedynie drobne wiry pyłowe, podobne do tych na Ziemi.

Warto tu zauważyć, że ziemskie burze piaskowe, które kojarzą się nam głównie z regionami Półwyspu Arabskiego i północnej Afryki, są zjawiskiem znacznie powszechniejszym na Ziemi. Występują zarówno w Australii jak i na terenie Stanów Zjednoczonych. Pył saharyjski w bardzo już rozproszonej postaci dociera wraz z prądami powietrznymi także do Polski.

Jednym z ciekawszych zdjęć (serii ujęć), które pokazują Marsa i jego pogodową aktywność są te wykonane przez instrument MARCI (Mars Color Imager) na pokładzie sondy MRO (Mars Recoinassance Orbiter). Na poniższym zdjęciu pochmurny dzień na Czerwonej Planecie.

Mars wydaje się tu pokryty chmurami tak jak Ziemia, ale trzeba pamiętać, że powstają one w konkretnych porach dnia (zwykle o zmroku), nad szczytami wulkanów. Na zdjęciu widać także burzę pyłową na północnej półkuli poniżej czapy polarnej. To właśnie woda, dwutlenek węgla, które tworzą lodowe kryształki, oraz pył w atmosferze są odpowiedzialne za powstawanie chmur. Ich powstawanie jest powiązane z cyklem klimatycznych zmian w ciągu roku.

Chmury na Marsie dostrzegane są nie tylko z orbity. Dane wskazujące na ich obecność zapewniły już obserwacje orbiterów Viking w latach 70. XX wieku, ale z Ziemi widoczne były przez teleskopy jeszcze wcześniej. Obserwowano je już w drugiej połowie XIX wieku, choć wtedy astronomowie tłumaczyli obserwacje w inny sposób, jako związane z unoszącym się w atmosferze pyłem.

Na Marsa wysłaliśmy już kilka misji, których celem było i jest badanie jego atmosfery, ale dotychczas nie było sondy, której głównym zadaniem jest obserwacja chmur. Na szczęście aparatura obserwacyjna zarówno na pokładzie orbiterów jak i pojazdów na powierzchni jest na tyle uniwersalna, że i tak udało się zgromadzić bardzo dużo danych.

Zdjęcia wydają się być jedynie wizualną wartością, ale wspierają one modele atmosferyczne dla Marsa, które na przestrzeni ostatnich dwóch dekad stały się o dużo precyzyjniejsze. Mimo to, wciąż potrzebujemy więcej danych, by uzyskać odpowiedzi na takie pytania, jak przebiegają procesy, które inicjują powstawanie chmur, jak wygląda ich ewolucja w czasie. Są one kluczowe, by w przyszłości stworzyć system prognozowania niezbędny dla marsjańskich misji załogowych.

Źródło: Planetary Sciences, NASA, ESA, inf. własna