الغلاف الجوي للمريخ يختلف كثيرًا عن الغلاف الجوي للأرض. لكن هذه الكمية الضئيلة من بخار الماء لا تزال تلعب دورًا واضحًا في المناخ.
ناسا مهتمة للغاية في الغلاف الجوي والطقس والمناخ في كوكب المريخ. وكلما عرفوا المزيد عن المريخ ، زادت فعالية تخطيطهم للمهمات. وفهم المريخ الحالي يمكن أن يساعدنا على فهم تاريخ النظام الشمسي ، وكيف تتطور الكواكب ، وكيف كان مناخ المريخ في الماضي القديم.
لدى وكالة ناسا فريق كامل مخصص لفهم مناخ المريخ. يطلق عليه مركز المريخ لنمذجة المناخ. يركز عملهم على المكونات الأساسية الثلاثة في الغلاف الجوي للمريخ: بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والغبار. في المحاكاة أدناه ، تتشكل غيوم الجليد المائي وتتشتت على مدار اليوم.
السحب المريخية أرق بكثير من السحب على الأرض. لكنهم يتصرفون بالمثل. تظهر المحاكاة أعلاه يوم صيفي في نصف الكرة الشمالي. تتشكل الغيوم فوق خط الاستواء ليلاً ، وتكون أكثر سمكًا قبل شروق الشمس. عندما تقوم الشمس بتدفئة الغلاف الجوي خلال النهار ، تتبدد ، ثم عند الغسق تبدأ في التكوين مرة أخرى.
تأتي المحاكاة من مركز المريخ لنمذجة المناخ وتبين أنه على الرغم من أن الغيوم أرق من الأرض إلا أنها تلعب دورًا حيويًا في أنظمة الرياح على كوكب الأرض. وهذا يعني أنها تساعد أيضًا في تشكيل حركة الماء حول الكوكب.
يستخدم مركز النمذجة المناخية أجهزة كمبيوتر فائقة القوة لإنشاء هذه المحاكاة. الجو الكوكبي معقد للغاية ، ويحتاج إلى أجهزة كمبيوتر قوية ونماذج متطورة لفهمه. في مركز النمذجة ، يعتمدون على نماذج التداول العامة (GCM) في معظم أعمالهم.
يتمثل أحد أهداف عمل المركز في فهم دورة المياه الحالية على كوكب المريخ. يقول الموقع الإلكتروني للمركز: "نرغب في تحديد ما إذا كانت دورة المياه المرصودة هي فقط نتيجة التبادل مع الغطاء الشمالي المتبقي ، أو ما إذا كانت هناك حاجة إلى مصادر أخرى مثل regolith النشط". في الوقت الحالي ، يقومون بتصميم نموذج للمريخ مع الغطاء القطبي الشمالي كمصدر وحيد للمياه. تعطي محاكاةهم نتائج جيدة ، ولكن لا تزال هناك مشكلات.
يحاول مركز النمذجة أيضًا فهم المريخ القديم ، وكيف كان يمكن أن يكون له بيئة دافئة ورطبة منذ مليارات السنين ، عندما كانت الشمس باهتة. أحد الاحتمالات هو أن المريخ كان لديه جو ثاني أكسيد الكربون أكثر سمكا والذي حاصر المزيد من الحرارة. ينطوي الاحتمال الآخر على تغير المناخ الناتج عن التأثير.
التركيز الآخر للمركز هو غبار المريخ. من الواضح أن الغبار يلعب دورًا كبيرًا على كوكب المريخ ، ولكنه غير مفهوم جيدًا. على الموقع الإلكتروني لمركز نماذج المناخ ، يقول: "... أصبح من الواضح بشكل متزايد أن المعلمات المستخدمة في GCMs لرفع الغبار لا تلتقط الفيزياء المشاركة في جميع أحداث رفع الغبار."
بشكل دوري ، يحيط الكوكب بالعواصف الترابية العالمية التي يمكن أن تستمر لأشهر. فهم هذه العواصف ضروري للمهام الناجحة إلى كوكب الأرض. عرفت وكالة ناسا مسبقًا أن مركبة الهبوط InSight ستصل إلى المريخ بالقرب من نهاية عاصفة ترابية ، وقد استعدوا وفقًا لذلك. بفضل النمذجة المناخية ، عرفت وكالة ناسا أنه أثناء العواصف الترابية يسخن الغلاف الجوي العلوي ، بينما يبرد الجو السفلي. أعد مهندسو البعثة برنامج InSight للعمل في هذه الظروف.
مركز النمذجة المناخية هو طريقة واحدة فقط تستخدم فيها وكالة ناسا الحواسيب الفائقة. في مؤتمر الحوسبة الفائقة الدولي (SC 19) في دنفر يومي 18 و 22 نوفمبر ، عرضوا 38 من مشاريعهم الحسابية ، بما في ذلك طائرتهم الكهربائية X-57 ، ومحاكاة لكيفية تطور المجرات المبكرة مع الغاز المحيط بهم ، و جهد لرسم خرائط الأشجار وتحديد حجمها في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى.
أكثر:
- بيان صحفي: ليلة غائمة على المريخ ، في أعين حاسوب خارق
- بيان صحفي: ما هو مركز نمذجة المناخ في كوكب المريخ؟
- مركز ناسا أميس المريخ لنمذجة المناخ
