Vento e gelo em Marte

Uma olhada em Marte da órbita dá origem a uma curiosa sensação de uma combinação do familiar e do não familiar. Em algum lugar você pode ver as dunas de areia, as mesmas da Terra. Nos pólos estão calotas de gelo que geram os mesmos ventos que sopram na Antártica. Os vórtices de poeira viajam por áreas quentes, cujo princípio físico de formação é semelhante aos vórtices, que girarão e transportarão lixo leve para fora da janela neste verão. Mas, ao mesmo tempo, existem fenômenos que não estão na Terra. Não muito longe dos pólos, gêiseres de gás batem na primavera, polígonos de fendas de gelo são visíveis nas dunas. É um pouco engraçado saber que o pôr do sol azul em Marte e vermelho - na Terra, dá origem às mesmas leis físicas. E é muito, muito bonito ...

Dunas

Provavelmente vale a pena começar aqui com esta imagem, que parece quase caseira. Dunas de areia a 300 quilômetros da calota polar no pólo norte, imagem combinada nas faixas de infravermelho e visível:


foto em tamanho real por link A

combinação das faixas de visível e infravermelho nos dá uma imagem em cores artificiais - as dunas são na verdade cinza escuro, aquecem ao sol e pintado em tons de amarelo na foto. Áreas mais frias são exibidas em tons de azul. Uma mancha branca redonda na parte inferior da foto é uma colina com cerca de 100 metros de altura, coberta de gelo.

Mas as dunas em Marte



Uma duna de areia é um relevo curvo que se forma quando há areia e vento. O vento varre a areia no lado de barlavento, criando uma inclinação suave que, sob a influência da gravidade, desmorona no lado de sotavento.



Um ângulo de 34 ° é típico das condições terrestres. Em Marte, a gravidade é menor, e isso leva a um efeito interessante - a inclinação pode se acumular a partir de um grande ângulo, mas quando começa a desmoronar, ela desmorona em um ângulo menor do que na Terra.

Dunas são uma coisa interessante. Quando duas dunas aparecem próximas, elas podem se fundir em uma, dar origem a muitas novas, as menores podem ser divididas em duas partes e, às vezes, como solitões, podem passar uma pela outra, mantendo sua forma:



De muitas maneiras, o maravilhoso filme The Marciano poderia ter criado um equívoco sobre ventos e tempestades de areia de Marte. Não se esqueça que a pressão na superfície de Marte é de cerca de 1% da Terra, e o vento precisa soprar muito rapidamente para criar qualquer pressão perceptível. E a velocidade das tempestades marcianas não excede 100 km / h, as tempestades terrestres são mais rápidas. A densidade da atmosfera é suficiente apenas para ventos fracos e vórtices de poeira:



o mecanismo de formação de um vórtice de poeira é simples - a superfície aquece ao sol, transfere parte do calor para as camadas superficiais da atmosfera e fica mais leve. Em algum momento, o ar quente e leve começa a subir, rodopiando por várias razões (convecção, alívio, força Coriolis afeta fracamente) e em seu lugar vem o ar frio de cima. Em um dia ensolarado de verão, esses vórtices podem ser observados com bastante frequência na Terra. Sob condições terrestres, os vórtices de poeira não excedem várias dezenas de metros de altura (as térmicas começam, mas são invisíveis). E em Marte, você pode fotografar um turbilhão de vinte quilômetros de altura.


Foto em tamanho real por referência

Mas nesta foto, nosso cérebro, acostumado a procurar formas familiares, encontrará facilmente árvores.


Foto em tamanho normal com 5400 pixels de altura no link

Não notou? Aqui está a parte maior da foto: Foto

em tamanho normal 2500 pixels de largura por referência

Parece, certo? Claro, estas não são árvores. Mas na Terra você pode encontrar um fenômeno semelhante. Este é um deslizamento de terra. A cada primavera, o gelo de dióxido de carbono sob a areia evapora (o gelo de dióxido de carbono não se transforma em líquido, mas imediatamente se transforma em gás), e a areia sai do topo das colinas. E se você olhar de perto, nas próprias colinas, poderá encontrar os polígonos do gelo rachado.

Nas proximidades, não da órbita, a sublimação do gelo seco é assim:


E o que acontece se o dióxido de carbono estiver em uma área mais uniforme e sob uma camada mais espessa de areia? E eis o seguinte:


Uma foto em tamanho real, com 15.000 pixels de altura, do link

“panículas escuras” é um traço da perda de poeira levantada por um gêiser em erupção. Quando a pressão do dióxido de carbono abaixo se torna muito alta, ela se rompe, capturando o solo. Partículas de solo sobem no ar e caem na direção do vento, de modo que todas as “panículas” são direcionadas em uma direção. Não há condições na Terra para esse efeito.

Você provavelmente já percebeu que o dióxido de carbono em Marte pode ser comparado com a água na Terra, se estamos falando sobre a época do ano. O dióxido de carbono é precipitado pela neve no outono e evapora na primavera. E a água em Marte é gelo há milênios, por isso pode ser comparada mais provavelmente com as pedras da Terra (uma observação importante - no solo de Marte há percloratos em locais que funcionam como anticongelante e em algum lugar podem tornar a água líquida, aqui estamos falando de água relativamente limpa). Por exemplo, gelo em uma cratera perto do Pólo Norte:



e aqui está o próprio Pólo Norte:



Você não acha que as falhas escuras na camada de gelo estão em espiral? Assim é, e para isso existem dois fenômenos que existem na Terra - a força de Coriolis e os ventos catabáticos. Se muitos ouviram algo sobre a força Coriolis (ela desvia objetos em movimento em um planeta em rotação para o lado), então deveríamos falar um pouco mais sobre o vento com um nome terrível. Existe um mapa de ventos na Terra formado pelo aquecimento desigual da superfície (mais no equador, menos nos pólos).



Em Marte, esse efeito é mais fraco, mas nos pólos a pressão é maior do que no equador. Portanto, um vento frio começa a soprar em direção ao equador:



E a rotação do planeta desvia esse vento para o lado. Portanto, falhas em espiral são formadas. E a maior e mais notável falha - o Northern Canyon (Chasma Boreale) tem uma história antiga, sobre a qual os cientistas ainda discutem.



Graças aos satélites, podemos fazer um mapa topográfico e praticamente nos encontramos na superfície de Marte.

A versão completa, com uma largura de 4000 pixels, é um link.

Como estamos falando do vento, é a causa do pôr do sol azul em Marte - a poeira da atmosfera absorve a parte vermelha do espectro da luz visível, de modo que o céu em Marte fica avermelhado e a luz solar direta fica azul. A mesma história com a atmosfera da Terra, mas nossa atmosfera absorve a parte azul do espectro. Aqui está uma canção de ninar marciana.

Source: https://habr.com/ru/post/pt394103/