Stejně jako Země má Mars zamrzlé polární čepice, ale na rozdíl od Země jsou tyto čepičky vyrobeny z ledu s oxidem uhličitým i vodního ledu. Problém je v tom, že zatímco zimní čepice je symetrická kolem jižního pólu, zbývající čepice je vyrovnána o tři až čtyři stupně. Na základě údajů z kosmické lodi Mars Express ESA vědci tvrdí, že na vině mohou být dvě věci: marťanský meteorologický systém, a zajímavé je, že je to největší kráter dopadající na Mars - i když není nikde poblíž jižního pólu.
Marco Giuranna z Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI), Řím, Itálie a jeho kolegové pomocí planetárního Fourierova spektra (PFS) na palubě Mars Express změřili teplotu atmosféry na Marsu od země až do výšky 50 km nad jižní polární oblastí.
Zmapovali způsob, jakým se atmosféra mění teplotu a jiné vlastnosti za více než půl roku na Marsu, a sledovali, jak se oxid uhličitý v jižní ledové čepici v průběhu podzimu mění na zimu na Marsu. „Není to přímý proces. Zjistili jsme, že dva regionální meteorologické systémy se vyvíjely od poloviny podzimu v zimě, “říká Giuranna.
Tyto povětrnostní systémy jsou odvozeny od silných východních větrů, které foukají přímo do povodí Hellas, největší struktury dopadu na Mars s průměrem 2300 km a hloubkou 7 km. Hloubka kráteru a prudký vzestup stěn odvádějí vítr a vytvářejí tzv. Rossbyho vlny na Zemi. To vytváří nízkotlaký systém poblíž jižního pólu na západní polokouli a vysokotlaký systém na východní polokouli, opět poblíž jižního pólu.
Giuranna zjistila, že teplota nízkotlakého systému je často pod bodem kondenzace oxidu uhličitého, takže plyn kondenzuje a padá z oblohy jako sníh a hromadí se na zemi jako mráz. Ve vysokotlakém systému nejsou podmínky nikdy vhodné pro sníh, takže dochází pouze k zamrznutí půdy. Jižní polární čepička je tedy vytvořena dvěma různými mechanismy.
Oblasti s rozsáhlou sněhovou pokrývkou se v létě nesublimují, protože odrážejí více slunečního světla zpět do vesmíru než povrchový mráz. Frost zrna bývají větší než zrna sněhu a mají drsnější povrchy. Hrubá textura zachycuje více slunečního světla a řídí sublimaci.
Takže západní oblast jižní polární čepice, postavená ze sněhu a mrazu, má nejen uloženo větší množství ledu kysličníku uhličitého, ale v létě také sublimuje pomaleji, zatímco západní oblast vytvořená z mrazu úplně zmizí. To vysvětluje, proč zbytkový uzávěr není symetricky umístěn kolem jižního pólu.
„To je už mnoho let marťanská zvědavost,“ říká Giuranna. Díky planetě Mars Express nyní vědci z planety chápou novou stránku tohoto úžasného mimozemského světa.
Zdroj: ESA
