Marťanská atmosféra je oveľa iná ako zemská. Toto stopové množstvo vodnej pary však stále zohráva významnú úlohu v podnebí.
NASA sa veľmi zaujíma o atmosféru, počasie a klímu na Marse. Čím viac vedia o Marse, tým efektívnejšie môžu plánovať misie. A pochopenie súčasného Marsu nám môže pomôcť porozumieť histórii slnečnej sústavy, vývoju planét a klimatickým podmienkam Marsu v dávnej minulosti.
NASA má celý tím venovaný porozumeniu marťanského podnebia. Nazýva sa to Mars Climate Modeling Center. Ich práca sa zameriava na tri kritické zložky v marťanskej atmosfére: vodnú paru, oxid uhličitý a prach. V nižšie uvedenej simulácii sa oblaky voda-ľad tvoria a rozptyľujú sa po celý deň.
Marťanské oblaky sú oveľa tenšie ako oblaky na Zemi. Ale správajú sa podobne. Uvedená simulácia ukazuje letný deň na severnej pologuli. V noci sa nad rovníkom tvoria oblaky a sú najsilnejšie tesne pred východom slnka. Keď Slnko v priebehu dňa zahreje atmosféru, rozptýli sa a potom sa za súmraku začnú znova formovať.
Simulácia pochádza z Mars Climate Modeling Centre a ukazuje, že aj keď sú mraky tenšie ako Zem, hrajú dôležitú úlohu vo veterných systémoch planéty. A to znamená, že tiež pomáhajú formovať pohyb vody okolo planéty.
Centrum klimatických modelov používa na tvorbu týchto simulácií výkonné superpočítače. Planetárna atmosféra je mimoriadne zložitá a jej pochopenie si vyžaduje výkonné počítače a sofistikované modely. V modelovacom centre sa pri svojej práci spoliehajú na všeobecné modely obehu (GCM).
Jednou z aktivít centra je porozumieť súčasnému vodnému cyklu na Marse. Na webovej stránke strediska sa uvádza: „Chceme zistiť, či je pozorovaný vodný cyklus výlučne výsledkom výmeny so severným zvyškovým uzáverom, alebo či sú potrebné iné zdroje, ako napríklad aktívny regolit.“ Momentálne modelujú Mars so severným polárnym uzáverom ako jediný zdroj vody. Ich simulácie poskytujú dobré výsledky, stále však existujú problémy.
Centrum modelovania sa tiež snaží porozumieť starému Marsu a tomu, ako mohlo mať teplé a mokré prostredie pred miliardami rokov, keď Slnko mizlo. Jednou z možností je, že Mars mal oveľa silnejšiu atmosféru CO2, ktorá zachytávala viac tepla. Ďalšou možnosťou je zmena klímy vyvolaná dopadom.
Ďalším zameraním strediska je marťanský prach. Je zrejmé, že prach zohráva na Marse obrovskú úlohu, ale nie je mu dobre známe. Na webovej stránke Centra pre modelovanie podnebia sa uvádza: „... je čoraz jasnejšie, že parametrizácie používané v GCM na zdvíhanie prachu nezachytávajú fyziku zapojenú do všetkých udalostí zvyšovania prachu.“
Planéta je pravidelne obalená globálnymi prachovými búrkami, ktoré môžu pretrvávať mesiace. Pochopenie týchto búrok je nevyhnutné pre úspešné misie na planéte. NASA vopred vedela, že pristávací modul InSight dorazí na Mars na konci prachovej búrky, a podľa toho sa pripravili. Vďaka modelovaniu klímy NASA vedela, že počas búrok prachu sa horná atmosféra zahrieva, zatiaľ čo spodná atmosféra sa ochladzuje. Inžinieri misií pripravili InSight na prevádzku v týchto podmienkach.
Centrum klimatického modelovania je iba jedným zo spôsobov, ako NASA používa superpočítače. Na medzinárodnej superpočítačovej konferencii (SC 19) v Denveri v dňoch 18. - 22. novembra predstavili 38 svojich výpočtových projektov vrátane elektrického lietadla X-57, simuláciu toho, ako sa vyvíjajú skoré galaxie s plynom, ktorý ich obklopuje, a úsilie mapovať a kvantifikovať stromy v subsaharskej Afrike.
Viac:
- Tlačová správa: Zamračená marťanská noc, očami superpočítača
- Tlačová správa: Čo je to stredisko pre modelovanie podnebia spoločnosti Mars NASA?
- Centrum klimatických modelov NASA Ames Mars
