Marťanská atmosféra je mnohem jiná než Země. Ale toto stopové množství vodní páry stále hraje významnou roli v klimatu.
NASA se velmi zajímá o atmosféru, počasí a klima na Marsu. Čím více o Marsu vědí, tím efektivněji mohou plánovat mise. A porozumění dnešnímu dni Mars nám může pomoci pochopit historii Sluneční soustavy, vývoj planet a jaké klima na Marsu bylo v dávné minulosti.
NASA má celý tým věnovaný porozumění marťanskému klimatu. Říká se tomu Mars Climate Modeling Center. Jejich práce se zaměřuje na tři kritické složky v marťanské atmosféře: vodní páru, oxid uhličitý a prach. V níže uvedené simulaci se mraky vody a ledu vytvářejí a rozptylují se po celý den.
Marťanské mraky jsou mnohem tenčí než mraky na Zemi. Ale chovají se podobně. Výše uvedená simulace ukazuje letní den na severní polokouli. V noci se nad rovníkem tvoří mraky a jsou nejsilnější těsně před východem slunce. Když Slunce zahřívá atmosféru během dne, rozptýlí se a pak za soumraku se začnou znovu tvořit.
Simulace pochází z Mars Climate Modeling Center a ukazuje, že i když jsou mraky tenčí než Země, hrají ve větrných systémech planety zásadní roli. A to znamená, že také pomáhají formovat pohyb vody kolem planety.
Climate Modeling Center používá výkonné superpočítače k vytvoření těchto simulací. Planetární atmosféra je nesmírně složitá a její pochopení vyžaduje výkonné počítače a sofistikované modely. V Modeling Center se spoléhají na většinu své práce na General Circulation models (GCM).
Jednou z hlavních činností centra je pochopit současný vodní cyklus na Marsu. Na webových stránkách centra uvádí: „Chceme zjistit, zda pozorovaný vodní cyklus je pouze výsledkem výměny se severním zbytkovým uzávěrem, nebo zda jsou vyžadovány jiné zdroje, jako je aktivní regolit.“ V současné době modelují Mars se severním polárním uzávěrem jako jediným zdrojem vody. Jejich simulace dávají dobré výsledky, ale stále existují problémy.
Centrum pro modelování se také snaží pochopit starověký Mars a jak to mohlo mít teplé a mokré prostředí před miliardami let, když Slunce mizelo. Jednou z možností je, že Mars měl mnohem silnější atmosféru CO2, která zachytila více tepla. Další možností je změna klimatu vyvolaná dopadem.
Dalším střediskem centra je marťanský prach. Je zřejmé, že prach hraje na Marsu obrovskou roli, ale není dobře znám. Na webu Centra pro modelování podnebí se uvádí: „… je stále jasnější, že parametry používané v GCM pro zvedání prachu nezachycují fyziku, která se podílí na všech událostech zvyšujících prach.“
Planeta je periodicky obalena světovými prachovými bouřkami, které mohou přetrvávat měsíce. Pochopení těchto bouří je nezbytné pro úspěšné mise na planetě. NASA předem věděla, že přistávací modul InSight dorazí na Mars poblíž konce bouře prachu, a podle toho se připravili. Díky modelování klimatu NASA věděla, že během bouřky s prachem se horní atmosféra zahřívá, zatímco spodní atmosféra chladí. Inženýr mise připravil InSight k provozu v těchto podmínkách.
Centrum klimatického modelování je jen jedním ze způsobů, jak NASA používá superpočítače. Na mezinárodní superpočítačové konferenci (SC 19) v Denveru ve dnech 18. – 22. Listopadu představili 38 svých výpočetních projektů, včetně elektrického letounu X-57, simulaci toho, jak se časné galaxie vyvíjejí společně s plynem, který je obklopuje, a úsilí mapovat a kvantifikovat stromy v subsaharské Africe.
Více:
- Tisková zpráva: Zamračená marťanská noc, očima superpočítače
- Tisková zpráva: Co je to středisko NASA pro modelování klimatu na Marsu?
- Centrum klimatického modelování NASA Ames Mars
