Viento y hielo en Marte

Una mirada a Marte desde la órbita da lugar a una curiosa sensación de una combinación de lo familiar y lo desconocido. En algún lugar puedes ver las dunas de arena, lo mismo que en la Tierra. En los polos hay casquetes polares que generan los mismos vientos que soplan en la Antártida. Los vórtices de polvo viajan a través de áreas cálidas, cuyo principio físico de formación es similar a los vórtices, que girarán y transportarán basura ligera fuera de su ventana este verano. Pero, al mismo tiempo, hay fenómenos que no están en la Tierra. No muy lejos de los polos, los géiseres de gas golpean en la primavera, los polígonos de las grietas de hielo son visibles en las dunas. Es un poco extraño saber que la puesta de sol azul en Marte y la roja en la Tierra dan lugar a las mismas leyes físicas. Y es muy muy hermoso ...

Dunas

Probablemente valga la pena comenzar aquí con esta imagen, que parece casi hogareña. Dunas de arena a 300 kilómetros de la capa de hielo polar en el polo norte, imagen combinada en los rangos infrarrojo y visible:


foto a tamaño completo por enlace La

combinación de los rangos visible e infrarrojo nos da una imagen en colores artificiales: las dunas son en realidad gris oscuro, se calientan al sol y pintado en tonos amarillos en la foto. Y las áreas más frías se muestran en tonos de azul. Una mancha blanca y redonda en la parte inferior de la foto es una colina de unos 100 metros de altura, cubierta de hielo.

Pero las dunas en Marte



Una duna de arena es un relieve curvo que se forma cuando hay arena y viento. El viento barre la arena en el lado de barlovento, creando una pendiente suave que, bajo la influencia de la gravedad, se desmorona en el lado de sotavento.



Un ángulo de 34 ° es típico de las condiciones terrestres. En Marte, la gravedad es menor, y esto lleva a un efecto interesante : la pendiente puede acumularse desde un ángulo grande, pero cuando comienza a desmoronarse, se desmoronará en un ángulo más pequeño que en la Tierra.

Las dunas son algo interesante. Cuando dos dunas aparecen cerca, pueden fusionarse en una, dar lugar a muchas nuevas, las más pequeñas se pueden dividir en dos partes y, a veces, como solitones, pueden pasar entre sí, conservando su forma:



En muchos sentidos, la maravillosa película The Martian podría haber creado una idea errónea sobre los vientos marcianos y las tormentas de arena. No olvides que la presión en la superficie de Marte es aproximadamente el 1% de la de la Tierra, y que el viento necesita soplar muy rápido para crear una presión notable. Y la velocidad de las tormentas marcianas no supera los 100 km / h, las tormentas de tierra son más rápidas. La densidad de la atmósfera es suficiente solo para vientos ligeros y vórtices de polvo:



el mecanismo de formación de un vórtice de polvo es simple: la superficie se calienta al sol, transfiere parte del calor a las capas superficiales de la atmósfera y se vuelven más ligeros. En algún momento, el aire cálido y ligero comienza a elevarse, girando por varias razones (convección, alivio, la fuerza de Coriolis afecta débilmente), y en su lugar viene el aire frío de arriba. En un día soleado de verano, tales vórtices se pueden observar con bastante frecuencia en la Tierra. En condiciones terrestres, los vórtices de polvo no superan varias decenas de metros de altura (luego comienzan las térmicas, pero son invisibles). Y en Marte, puedes fotografiar un torbellino de veinte kilómetros de altura.


Foto de tamaño completo por referencia

Pero en esta foto, nuestro cerebro, acostumbrado a buscar formas familiares, encontrará fácilmente árboles.


Foto a tamaño completo 5400 píxeles de altura en el enlace

¿No se dio cuenta? Aquí está la parte más grande de la foto: foto

de tamaño completo de 2500 píxeles de ancho por referencia

Suena así, ¿verdad? Por supuesto, estos no son árboles. Pero en la Tierra puedes encontrar un fenómeno similar. Este es un deslizamiento de tierra. Cada primavera, el hielo de dióxido de carbono debajo de la arena se evapora (el hielo de dióxido de carbono no se convierte en líquido, sino que inmediatamente se convierte en gas), y la arena sale de las cimas de las colinas. Y si miras de cerca, en las colinas puedes encontrar los polígonos de hielo picado.

Cerca, no desde la órbita, la sublimación del hielo seco se ve así:


¿Y qué sucede si el dióxido de carbono se encuentra en un área más uniforme y debajo de una capa más gruesa de arena? Y esto es lo que sucede:


una foto a tamaño completo, de 15,000 píxeles de altura, desde el enlace

"Panículas" oscuras es un rastro de la pérdida de polvo que genera un géiser de gas en erupción. Cuando la presión del dióxido de carbono por debajo es demasiado alta, se rompe y captura el suelo. Las partículas de tierra se elevan en el aire y caen en la dirección del viento, por lo que todas las "panículas" se dirigen en una dirección. No hay condiciones en la Tierra para tal efecto.

Probablemente ya se haya dado cuenta de que el dióxido de carbono en Marte se puede comparar con el agua en la Tierra, si hablamos de la época del año. El dióxido de carbono es precipitado por la nieve en el otoño y se evapora en la primavera. Y el agua en Marte ha sido hielo durante milenios, por lo que se puede comparar con mayor probabilidad con las piedras de la Tierra (una nota importante: en el suelo de Marte hay percloratos en lugares que funcionan como anticongelante y en algún lugar pueden hacer agua líquida, pero aquí estamos hablando de agua relativamente limpia). Por ejemplo, hielo en un cráter cerca del polo norte:



Y aquí está el polo norte en sí:



¿No crees que las fallas oscuras en la capa de hielo están en espiral? Así es, y para esto hay dos fenómenos que existen en la Tierra: la fuerza de Coriolis y los vientos catabáticos. Si muchos escucharon algo sobre la fuerza de Coriolis (desvía los objetos en movimiento en un planeta giratorio hacia un lado), entonces necesitamos hablar un poco más sobre los vientos con un nombre terrible. Hay un mapa de viento en la Tierra formado por un calentamiento desigual de la superficie (más en el ecuador, menos en los polos).



En Marte, este efecto es más débil, pero en los polos la presión es mayor que en el ecuador. Por lo tanto, un viento frío comienza a soplar hacia el ecuador:



Y la rotación del planeta desvía este viento hacia un lado. Por lo tanto, se forman fallas espirales. Y la falla más grande y notable: el Cañón del Norte (Chasma Boreale) tiene su propia historia antigua, sobre la cual los científicos aún discuten.



Gracias a los satélites, podemos hacer un mapa topográfico y prácticamente encontrarnos en la superficie de Marte.

La versión completa con un ancho de 4000 píxeles es un enlace.

Como estamos hablando del viento, es la causa de las puestas de sol azules en Marte: el polvo en la atmósfera absorbe la parte roja del espectro de luz visible, por lo que el cielo en Marte es rojizo y la luz solar directa se vuelve azul. La misma historia con la atmósfera de la Tierra, pero nuestra atmósfera absorbe la parte azul del espectro. Aquí hay una canción de cuna marciana.

Source: https://habr.com/ru/post/es394103/