رازگشایی دانشمندان از اسرار هوای مریخ

دستاوردی انقلابی در مطالعه آب و هوا و اقلیم مریخ

یک dastaavardi انقلابی از سوی دانشمندان دانشگاه هیوستون در حال تغییر درک ما از آب و هوا و اقلیم مریخ و همچنین ارائه بینش‌های مهمی درباره فرآیندهای جوی زمین است. این مطالعه که به رهبری لری گوان، دانشجوی تحصیلات تکمیلی در دپارتمان فیزیک کالج علوم طبیعی و ریاضی دانشگاه هیوستون انجام شده است، تحت هدایت مشاورانش، پروفسور لی‌مینگ لی از دپارتمان فیزیک و پروفسور شون جیانگ از دپارتمان علوم زمین و جو و چندین دانشمند سیاره‌ای، نخستین پروفایل مرidional بودجه انرژی تابشی مریخ (REB) را تولید کرده است. این پروفایل نمایانگر تعادل یا عدم تعادل بین انرژی خورشیدی جذب‌شده و انرژی حرارتی ساطع‌شده در عرض‌های جغرافیایی است.

در مقیاس جهانی، مازاد انرژی منجر به گرم شدن جهانی می‌شود، در حالی که کسری انرژی باعث سرد شدن جهانی می‌گردد. علاوه بر این، پروفایل مرidional REB مریخ به طور بنیادی بر الگوهای آب و هوایی و اقلیمی در این سیاره سرخ تأثیر می‌گذارد. نتایج این تحقیق در مقاله‌ای جدید که به تازگی در AGU Advances منتشر شده است، به نمایش گذاشته خواهد شد و در مجله علمی EOS متعلق به AGU نیز معرفی خواهد شد.

گوان در این باره گفت: “کار بر روی ایجاد نخستین پروفایل بودجه انرژی تابشی مریخ قابل توجه است. درک اقلیم و گردش جوی زمین در مقیاس بزرگ به شدت به پروفایل‌های REB وابسته است، بنابراین داشتن یک پروفایل برای مریخ امکان مقایسه‌های اقلیمی حیاتی را فراهم می‌کند و پایه‌گذاری برای هواشناسی مریخی را تسهیل می‌نماید.”

این پروفایل که بر اساس مشاهدات بلندمدت از فضاپیماهای در حال گردش به دور مریخ تهیه شده است، مقایسه دقیقی از REB مریخ با آنچه در زمین وجود دارد، ارائه می‌دهد و تفاوت‌های قابل توجهی را در نحوه دریافت و تابش انرژی توسط هر سیاره آشکار می‌کند.

تحلیل انرژی در زمین و مریخ

در حالی که زمین در نواحی گرمسیری با مازاد انرژی و در نواحی قطبی با کمبود انرژی مواجه است، مریخ وضعیت معکوسی را نشان می‌دهد. جیان توضیح داد: “در زمین، مازاد انرژی گرمسیری باعث گرمایش و حرکت به سمت بالا در جو می‌شود، در حالی که کمبود انرژی در نواحی قطبی موجب خنک شدن و حرکت به سمت پایین در جو می‌گردد.” او افزود: “این حرکات جوی تأثیر زیادی بر آب و هوا و اقلیم سیاره ما دارند. اما در مریخ، ما شاهد مازاد انرژی در نواحی قطبی و کمبود انرژی در نواحی گرمسیری هستیم.”

گوان می‌گوید که این مازاد به‌ویژه در نیم‌کره جنوبی مریخ در فصل بهار به وضوح قابل مشاهده است و نقش حیاتی در هدایت گردش جوی سیاره و ایجاد طوفان‌های گرد و غبار جهانی، که ویژگی بارز آب و هوای مریخی هستند، ایفا می‌کند. این طوفان‌های عظیم که می‌توانند کل سیاره را در بر بگیرند، توزیع انرژی را به‌طور قابل توجهی تغییر می‌دهند و عنصر پویایی را فراهم می‌کنند که بر الگوهای آب و هوایی و اقلیم مریخ تأثیر می‌گذارد.

گوان ادامه داد: “تعامل بین طوفان‌های گرد و غبار و عدم تعادل انرژی جوی (REB)، همچنین با دینامیک یخ‌های قطبی، فرآیندهای بازخورد پیچیده‌ای را روشن می‌کند که احتمالاً الگوهای آب و هوایی و ثبات اقلیمی بلندمدت مریخ را شکل می‌دهند.” اخیراً عدم تعادل انرژی در مقیاس جهانی زمین کشف شده است که به‌طور قابل توجهی به گرمایش جهانی کمک می‌کند و این تأثیر به اندازه‌ای است که با افزایش گازهای گلخانه‌ای قابل مقایسه است.

مریخ به دلیل جو نازک‌تر و عدم تأثیرات انسانی، محیطی متمایز را ارائه می‌دهد. تیم تحقیقاتی در حال حاضر در حال بررسی عدم تعادل‌های انرژی بالقوه بلندمدت در مریخ و پیامدهای آن برای تکامل اقلیمی این سیاره است. لی گفت: “تفاوت REB بین این دو سیاره واقعاً جالب است، بنابراین نظارت مداوم به درک ما از دینامیک اقلیم مریخ عمق می‌بخشد.” او افزود: “این تحقیق نه تنها دانش ما از سیاره سرخ را افزایش می‌دهد، بلکه بینش‌های حیاتی درباره فرآیندهای جوی سیاره‌ای را نیز فراهم می‌کند.”