Колко силно валеше на Марс?


Долинните мрежи на Марс показват доказателства за повърхностен отток, задвижван от валежите. Изображение чрезElsevier.


Силен дъжд на Марс е променил ударните кратери на планетата и е издълбал подобни на реки канали на повърхността й преди милиарди години, според ново проучванепубликувани онлайни трябва да се появи в брой от септември 2017 г.рецензиранвестникИкар. В статията изследователи от Смитсоновския институт и Лабораторията по приложна физика на Университета Джон Хопкинс показват, че промените в атмосферата на Марс правят дъжда все по -силен, което имаше подобен ефект върху повърхността на планетата, както виждаме на Земята.

Четвъртата планета от Слънцето, Марс има геоложки характеристики като Земята и Луната, като кратери и долини, много от които са образувани чрез валежи. Въпреки че има все повече доказателства, че някога е имало вода на Марс, днес там не вали.


Но в новото си изследване геолозитеРобърт КрадъкиРалф Лоренцпоказват, че в миналото е имало валежи - и че са били достатъчно тежки, за да променят повърхността на планетата. За да изяснят това, те използваха изпитани методи на Земята, където ерозионният ефект на дъжда върху земната повърхност оказва значително въздействие върху селското стопанство и икономиката. Крадък каза:

Много хора са анализирали природата на валежите на Земята, но никой не е мислил да приложи физиката за разбиране на ранната атмосфера на Марс.

За да разберат как валежите на Марс са се променили с течение на времето, изследователите трябва да обмислят как се е променила атмосферата на Марс. Когато Марс се формира за първи път преди 4,5 милиарда години, той имаше много по -значителна атмосфера с по -високо налягане, отколкото сега. Това налягане влияе върху размера на дъждовните капки и колко силно те падат.

В началото на съществуването на планетата водните капчици биха били много малки, създавайки нещо като мъгла, а не дъжд; това нямаше да е в състояние да изсече планетата, която познаваме днес. Тъй като атмосферното налягане намалява в продължение на милиони години, дъждовните капки се увеличават и валежите стават достатъчно тежки, за да се прорежат в почвата и да започнат да променят кратерите. След това водата може да бъде насочена и да може да прорязва повърхността на планетата, създавайки долини.


Ралф Лоренц, който също е изучавал валежите от течен метан на Луната на Сатурн Титан, единственият друг свят в Слънчевата система освен Земята, където дъждът пада върху повърхността в днешно време, обясни:

Използвайки основни физически принципи, за да разберем връзката между атмосферата, размера на дъждовните капки и интензивността на валежите, ние показахме, че Марс би видял някои доста големи дъждовни капки, които биха могли да направят по-драстични промени на повърхността от по-ранните подобни на мъгла капчици.

Те показаха, че много рано атмосферното налягане на Марс би било около 4 бара (днешната повърхност на Земята е 1 бар) и дъждовните капки при това налягане не биха могли да бъдат по -големи от 0,12 инча (3 мм) в диаметър, което не би са проникнали в почвата. Но тъй като атмосферното налягане спадна до 1,5 бара, капчиците можеха да растат и да падат по -силно, като се прорязват в почвата. При марсиански условия по това време, ако налягането беше същото, каквото имаме на Земята, дъждовните капки щяха да са около 0,29 инча, 7,3 мм - милиметър по -голям от този на Земята. Craddock коментира:

Разбира се, винаги ще има някои неизвестни, като например колко високо облак може да се е издигнал в атмосферата на Марс, но ние положихме усилия да приложим диапазона от публикувани променливи за валежите на Земята. Малко вероятно е валежите на ранния Марс да са били драстично различни от описаните в нашата статия. Нашите открития предоставят нови, по -категорични ограничения за историята на водата и климата на Марс.


В крайна сметка: геолозите Робърт Крадък и Ралф Лоренц показват, че в миналото е имало валежи на Марс - и че те са били достатъчно тежки, за да променят повърхността на планетата.

Чрез Elsevier