لعقود ، حاول العلماء كسر لغز أنماط الطقس في المريخ. في حين أن الغلاف الجوي للكوكب أرق بكثير من غلافنا الجوي - مع أقل من 1٪ من ضغط الهواء الموجود على الأرض عند مستوى سطح البحر - فقد شوهدت السحب بشكل دوري في السماء فوق السطح. بالإضافة إلى ذلك ، تم رصد تساقط الثلوج بشكل دوري على مر السنين ، بشكل رئيسي على شكل ثلج ثاني أكسيد الكربون (أي الثلج الجاف).
ومع ذلك ، وفقًا لدراسة جديدة أجراها فريق من علماء الفلك الفرنسيين والأمريكيين ، يعاني المريخ من تساقط الثلوج على شكل جزيئات الجليد المائي. تحدث هذه تساقط الثلوج في الليل فقط ، بالتزامن مع انخفاض في درجة الحرارة العالمية. إن وجود هذه العواصف ، والسرعة التي تصل بها إلى السطح ، يجبر العلماء على إعادة التفكير في أنماط الطقس في المريخ.
ظهرت الدراسة التي تحمل عنوان "هطول الثلج على المريخ مدفوعة بالحمل الحراري الناجم عن الغيوم" ، مؤخراً في المجلة علوم الطبيعة. بقيادة فريق إيمريك سبيغا ، وهو محاضر دائم في جامعة بيير إيت ماري كوري وباحث في مختبر ديناميكا ديناميكي في باريس ، أجرى الفريق عمليات محاكاة عددية للمناطق الملبدة بالغيوم في كوكب المريخ لإثبات أن العواصف الثلجية ذات الحمل الحراري يمكن أن تحدث هناك.
لعقود من الزمان ، اعتقد العلماء أن المريخ شهد تساقط الثلوج في شكل ثاني أكسيد الكربون المجمد (الملقب بالجليد الجاف) ، خاصة حول القطب الجنوبي. ولكن لم يتم الحصول على أدلة مباشرة إلا في السنوات الأخيرة. على سبيل المثال ، في 29 سبتمبر 2008 ، فينيكس التقط لاندر صورًا للثلوج المتساقطة من السحب التي كانت على ارتفاع 4 كيلومترات (2.5 ميل) فوق موقع الهبوط بالقرب من حفرة هيمدال.
في عام 2012 ، مركبة استكشاف المريخ كشفت أدلة إضافية على تساقط الثلوج ثاني أكسيد الكربون على المريخ. وكانت هناك أيضًا أدلة في السنوات الأخيرة على تساقط ثلوج منخفضة ، والتي يبدو أنها ساعدت في تشكيل المشهد المريخي. وتشمل هذه نظامًا مروحيًا شابًا نسبيًا في منطقة بروميثي تيرا في المريخ ، والذي حدده الباحثون في جامعة براون تم تشكيله من خلال ذوبان الثلوج.
علاوة على ذلك ، في عام 2014 ، تم الحصول على البيانات من قبل وكالة الفضاء الأوروبيةمارس اكسبريس أظهر المسبار كيف أن حوض هيلاس (فوهة ضخمة) تم تجاوزه بسبب ذوبان الثلوج. وفي عام 2015 حب الاستطلاع أكد روفر أن Gale Crater (حيث هبطت في عام 2012) كانت مملوءة من قبل بكمية مياه دائمة. وفقًا لنتائج الفريق العلمي ، تلقت هذه البحيرة القديمة جريانًا من ذوبان الثلوج على الحافة الشمالية للحفرة.
كل هذه النتائج كانت مزعجة إلى حد ما للعلماء ، حيث كان يعتقد أن المريخ ليس لديه جو كثيف بما يكفي لدعم هذا المستوى من التكثيف. للتحقيق في هذه الظواهر الجوية ، جمع الدكتور سبيغا وزملاؤه البيانات التي قدمتها العديد من البعثات الأرضية والمركبة المريخية لإنشاء نموذج جوي جديد يحاكي الطقس على كوكب المريخ.
ما وجدوه هو أنه خلال الليالي عندما أصبح الغلاف الجوي للمريخ باردًا بما فيه الكفاية ، يمكن أن تشكل جسيمات الجليد المائي غيومًا. ستصبح هذه الغيوم غير مستقرة وتطلق هطول جليد الماء ، الذي يسقط بسرعة على السطح. ثم قارن الفريق هذه النتائج بظواهر الطقس المحلية على الأرض ، حيث يؤدي الهواء الكثيف البارد إلى سقوط أمطار أو تساقط الثلوج بسرعة من الغيوم (المعروفة أيضًا باسم "microbursts").
كما ذكروا في دراستهم ، كانت هذه المعلومات متسقة مع البيانات التي قدمتها البعثات الأرضية والمركبة المريخية:
"في عمليات المحاكاة لدينا ، تحدث العواصف الثلجية بالحمل فقط خلال ليلة المريخ ، وتنتج عن عدم الاستقرار في الغلاف الجوي بسبب التبريد الإشعاعي لجزيئات سحابة الجليد المائي. وهذا يؤدي إلى أعمدة حمل قوية داخل السحب وأسفلها ، مع تساقط ثلوج سريع ناجم عن التيارات الهابطة القوية. "
كما تناقضت النتائج مع الاعتقاد الراسخ بأن الغيوم المنخفضة سوف ترسب الثلج على السطح ببطء ورفق. كان يعتقد أن هذا هو الحال بناءً على حقيقة أن المريخ لديه جو رقيق ، وبالتالي يفتقر إلى الرياح العنيفة. ولكن كما أظهرت عمليات المحاكاة ، فإن جزيئات الجليد المائي التي تؤدي إلى العواصف الثلجية الدقيقة ستصل إلى الأرض في غضون دقائق بدلاً من ساعات.
تشير هذه النتائج إلى أن العواصف الثلجية المريخية لها أيضًا تأثير عميق على النقل العالمي لبخار الماء والتغيرات الموسمية لرواسب الجليد. كما يقولون كذلك:
"الحمل الحراري الليلي في غيوم جليد الماء المريخية وما يرتبط بها من هطول ثلجي يؤدي إلى نقل المياه فوق طبقات الخلط وأسفلها على حد سواء ، وبالتالي سيؤثر على دورة الماء في المريخ في الماضي والحاضر ، خاصة في ظل الظروف عالية المواءمة المرتبطة دورة مياه أكثر كثافة. "
وكما أوضحت إيمريك سبيغا في مقابلة مع وكالة فرانس برس ، فإن هذه الثلوج ليست كما اعتدنا عليها هنا على الأرض. وقال "ليس الأمر كما لو كان بإمكانك صنع رجل ثلج أو التزلج". "عند الوقوف على سطح المريخ لن ترى بطانية سميكة من الثلج - مثل طبقة سخية من الصقيع." ومع ذلك ، تشير هذه النتائج بالفعل إلى كونها بعض أوجه التشابه بين ظواهر الأرصاد الجوية للأرض والمريخ.
مع التخطيط لبعثات الطاقم إلى كوكب المريخ في العقود القادمة - خاصةً "رحلة إلى كوكب المريخ" التابعة لوكالة ناسا ، المقرر إجراؤها في الثلاثينيات من القرن الماضي - من المفيد أن نعرف بدقة أنواع ظواهر الأرصاد الجوية التي سيواجهها رواد الفضاء. في حين أن أحذية الثلوج أو الزلاجات قد تكون غير واردة ، يمكن لرواد الفضاء على الأقل التطلع إلى إمكانية رؤية الثلج الطازج عندما يستيقظون في موائلهم!
