Википедија

Модел на општа циркулација на Марс

Нема проверени преработки на оваа страница, што значи дека можеби не е проверено дали се придржува до стандардите.

Моделот на општа циркулација на Марс е резултат на истражувачки проект на НАСА за да се разбере природата на општата циркулација на атмосферата на Марс, како таа циркулација се движи и како долгорочно влијае на климата на Марс.

Модел на општа циркулација на Марс
</img>
Климатски модел - дефлација
</img>
Модел на општа циркулација на Марс, НАСА

Како функционира

уреди

Овој климатски модел на Марс е сложен 3-димензионален (висина, географска ширина, должина) модел, кој ги претставува процесите на атмосферско загревање со гасови и пренос на топлина од земја-воздух, како и атмосферски движења од големи размери.[1] Моделот користи и геофизички граници кои се земени од набљудувањето на вселенските летала. Овие граници може да вклучуваат топографија на Марс, албедо или топлинска инерција.[2] Со решавање на динамиката и физиката на моделот може да се процени целокупното разбирање на процесите на планетите.[3]

Историја

уреди

Првиот обид за модел на општа циркулација на Марс беше создаден од Леови и Минц кои користеа модел на Земјата и го адаптираа според условите на Марс. Овој прелиминарен модел имаше способност да предвиди атмосферска кондензација на јаглерод диоксид и присуство на минливи бароклински бранови во зимските умерени ширини.[4] По ова, Ејмс истражувачкиот центар на НАСА почна да додава повеќе податоци за да го унапреди моделот и да добие подобар увид на климата на Марс. Моделите за симулација на климата на Марс датираат уште од мисиите на Викинг на Марс . Повеќето модели за симулација на климата на Марс се напишани од индивидуални истражувачи кои што не биле користени. Во деведесетите, се појави потребата за унифицирана база од кодови на модели, поради општото влијание на интернетот врз моделирањето и истражувањето на климата. Актуелниот модел за симулација на климата на Марс потекнува од ерата на Интернет. Во 2007 година, Џеф Холингсворт го презеде раководството на Ејмс GCM групата. Со помош на седиштето на НАСА, беше создаден центар за моделирање на климата на Марс (MCMC) со цел да се обезбедат повеќе услуги. Од 2019 година, Мелинда Каре е на чело на раководството на MCMC и помогна во развојот на нов модел со општа циркулација на Марс со конечен волумен со кубни сфери (базиран FV3) за да се обезбеди моделирање со повисока резолуција.[5] Новиот модел базиран на FV3 го замени постариот модел со динамичко јадро (Legacy Mars GCM). Направени се и други подобрувања со цел да се овозможи општ пристап на постарите и поновите модели на општа циркулација на Марс. MCMC неодамна претстави алатка со отворен код за анализа и визуелизација на моделот на општа циркулација на Марс.Проектот има за цел да го поедностави и зголеми пристапот до податоците од Марс. Оваа цел за зголемување на пристапноста е да им се овозможи на научниците и истражувачите поголем пристап до податоци од мисиите на Марс.

Истражување користејќи го општиот циркулациски модел на Марс

уреди

Општиот циркулациски модел на Марс е алатка која научниците ја користат за подобро разбирање на планетата. Моделот вклучува различни циклуси на Марс, како активни циклуси на јаглерод диоксид, притисок, прашина и вода. Овие елементи заедно овозможуваат увид во атмосферската хемија на планетата.[3] Моделот се користи како помош при интерпретација и анализа на податоците добиени од вселенските летала и се применува во многу научни дисциплини кои сè уште имаат нерешени прашања за планетата. Некои од неодамнешните истражувања користејќи го моделот вклучуваат утврдување на процесите кои предизвикале појава на големи количества водена пареа на високи надморски височини за време на глобалната прашина бура во 2018 година,[6] интерпретација на термосферските бранови [7] на Марс, ефектите од промените на орбитата врз циркулаторниот и климатскиот систем на планетата,[8] и многу повеќе. Во 2016 година беше лансиран ExoMars Trace Gas Orbiter со надеж да се најдат докази за метан и други траги елементи кои би можеле да бидат потпис на биолошки и/или геолошки процеси.[9] NOMAD спектрометарот на ExoMars ќе се потпира на општиот циркулациски модел на Марс за многу од интерпретациите и анализите на податоците.[3] Други инструменти од вселенски летала, како што е Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) [1] на Maven's, се споредени со циркулацискиот модел, особено резултатите поврзани со воден мраз и прашина. Со континуираното додавање на нови вселенски летала кои се испраќаат на Марс, податоците брзо се ажурираат, правејќи го моделот на Марс високо напреден.[3]

 

Methane on Mars
 
The source of Mars methane is unknown; its detection is shown here
 
Curiosity rover detected a cyclical seasonal variation in atmospheric methane

Метан на Марс

уреди

Атмосферата на Марс содржи 10 nmol/ mol метан (CH4).[10] Во 2014 година, НАСА објави дека роверот „Кјуриосити“ забележал десеткратно зголемување на метанот во атмосферата кон крајот на 2013 и почетокот на 2014 година. Четири мерења направени во период на два месеци, во просек изнесуваа 7.2 ppb, што значи дека Марс епизодно произведува или ослободува метан од непознат извор.[11] Пред и потоа, мерењата беа во просек околу една десетина од тоа ниво.[11][12][13] На 7 Јуни 2018 година, НАСА објави циклична сезонска варијација на нивото на позадината на атмосферскиот метан.[14][15][16]

Главните како главни причини за потеклото на метанот на Марс може да се вклучат небиолошки процеси како што се реакции на вода-карпи, радиолиза на вода и формирање на пирит, од кои сите произведуваат H2 кој потоа може да генерира метан и други јаглеводороди преку синтезата на Фишер-Тропш со CO и CO2 .[17] Исто така, се покажа дека метанот може да се произведе со процес кој вклучува вода, јаглерод диоксид и минералот оливин, за кој се знае дека е вообичаен на Марс.[18]

Живите микроорганизми, како што се метаногените, се уште еден можен извор, но на Марс не е пронајден доказ за присуство на такви организми.[19][20][21]

Други планети

уреди

Постојат глобални модели за симулација на климата кои се напишани за Јупитер, Сатурн, Нептун и Венера .[22]

Видете исто така

уреди

Наводи

уреди
  1. ↑ 1,0 1,1 „Mars General Circulation Model – Research“. NASA. Архивирано од изворникот на 2007-02-10. Посетено на 2007-02-25.
  2. ↑ Daerden, F.; Neary, L.; Viscardy, S.; García Muñoz, A.; Clancy, R.T.; Smith, M.D.; Encrenaz, T.; Fedorova, A. (July 2019). „Mars atmospheric chemistry simulations with the GEM-Mars general circulation model“. Icarus. 326: 197–224. Bibcode:2019Icar..326..197D. doi:10.1016/j.icarus.2019.02.030. ISSN 0019-1035.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Neary, L.; Daerden, F. (January 2018). „The GEM-Mars general circulation model for Mars: Description and evaluation“. Icarus. 300: 458–476. Bibcode:2018Icar..300..458N. doi:10.1016/j.icarus.2017.09.028. ISSN 0019-1035.
  4. ↑ Leovy, Conway; Mintz, Yale (1969-11-01). „Numerical Simulation of the Atmospheric Circulation and Climate of Mars“. Journal of the Atmospheric Sciences (англиски). 26 (6): 1167–1190. Bibcode:1969JAtS...26.1167L. doi:10.1175/1520-0469(1969)026<1167:NSOTAC>2.0.CO;2. ISSN 0022-4928.
  5. ↑ Haberle, Robert M.; Kahre, Melinda A.; Barnes, Jeffrey R.; Hollingsworth, Jeffery L.; Wolff, Michael J. (January 2020). „MARCI observations of a wavenumber-2 large-scale feature in the north polar hood of Mars: Interpretation with the NASA/Ames Legacy Global Climate Model“. Icarus. 335: 113367. Bibcode:2020Icar..33513367H. doi:10.1016/j.icarus.2019.07.001. ISSN 0019-1035.
  6. ↑ Neary, L.; Daerden, F.; Aoki, S.; Whiteway, J.; Clancy, R. T.; Smith, M.; Viscardy, S.; Erwin, J.T.; Thomas, I. R. (2020-04-16). „Explanation for the Increase in High-Altitude Water on Mars Observed by NOMAD During the 2018 Global Dust Storm“. Geophysical Research Letters (англиски). 47 (7). Bibcode:2020GeoRL..4784354N. doi:10.1029/2019GL084354. ISSN 0094-8276.
  7. ↑ Joshi, Manoj M.; Hollingsworth, Jeffery L.; Haberle, Robert M.; Bridger, Alison F. C. (March 2000). „An interpretation of Martian thermospheric waves based on analysis of a general circulation model“. Geophysical Research Letters (англиски). 27 (5): 613–616. Bibcode:2000GeoRL..27..613J. doi:10.1029/1999GL010936. ISSN 0094-8276.
  8. ↑ Haberle, Robert M; Murphy, James R; Schaeffer, James (January 2003). „Orbital change experiments with a Mars general circulation model“. Icarus. 161 (1): 66–89. Bibcode:2003Icar..161...66H. doi:10.1016/s0019-1035(02)00017-9. ISSN 0019-1035.
  9. ↑ „ExoMars Factsheet“. www.esa.int (англиски). Посетено на 2024-05-09.
  10. ↑ ESA Press release. „Mars Express confirms methane in the Martian atmosphere“. ESA. Архивирано од изворникот на 24 February 2006. Посетено на March 17, 2006.
  11. ↑ 11,0 11,1 Webster, C. R.; Mahaffy, P. R.; Atreya, S. K.; Flesch, G. J.; Mischna, M. A.; Meslin, P.-Y.; Farley, K. A.; Conrad, P. G.; Christensen, L. E. (2015-01-23). „Mars methane detection and variability at Gale crater“ (PDF). Science. 347 (6220): 415–417. Bibcode:2015Sci...347..415W. doi:10.1126/science.1261713. ISSN 0036-8075. PMID 25515120.
  12. ↑ Webster, Guy; Neal-Jones, Nancy; Brown, Dwayne (16 December 2014). „NASA Rover Finds Active and Ancient Organic Chemistry on Mars“. NASA. Посетено на 16 December 2014.
  13. ↑ Chang, Kenneth (16 December 2014). „'A Great Moment': Rover Finds Clue That Mars May Harbor Life“. The New York Times. Посетено на 16 December 2014.
  14. ↑ Chang, Kenneth (7 June 2018). „Life on Mars? Rover's Latest Discovery Puts It 'On the Table' - The identification of organic molecules in rocks on the red planet does not necessarily point to life there, past or present, but does indicate that some of the building blocks were present“. The New York Times. Посетено на 8 June 2018.
  15. ↑ Webster, Christopher R.; и др. (8 June 2018). „Background levels of methane in Mars' atmosphere show strong seasonal variations“. Science. 360 (6393): 1093–1096. Bibcode:2018Sci...360.1093W. doi:10.1126/science.aaq0131. PMID 29880682.
  16. ↑ Eigenbrode, Jennifer L.; и др. (8 June 2018). „Organic matter preserved in 3-billion-year-old mudstones at Gale crater, Mars“. Science. 360 (6393): 1096–1101. Bibcode:2018Sci...360.1096E. doi:10.1126/science.aas9185. PMID 29880683. |hdl-access= бара |hdl= (help)
  17. ↑ . Greenbelt, MD. Bibcode:etal Проверете го |bibcode= length (help). Отсутно или празно |title= (help)
  18. ↑ Oze, C.; Sharma, M. (2005). „Have olivine, will gas: Serpentinization and the abiogenic production of methane on Mars“. Geophys. Res. Lett. 32 (10): L10203. Bibcode:2005GeoRL..3210203O. doi:10.1029/2005GL022691.
  19. ↑ Oze, Christopher; Jones, Camille; Goldsmith, Jonas I.; Rosenbauer, Robert J. (7 June 2012). „Differentiating biotic from abiotic methane genesis in hydrothermally active planetary surfaces“. PNAS. 109 (25): 9750–9754. Bibcode:2012PNAS..109.9750O. doi:10.1073/pnas.1205223109. PMC 3382529. PMID 22679287.
  20. ↑ Staff (25 June 2012). „Mars Life Could Leave Traces in Red Planet's Air: Study“. Space.com. Посетено на 27 June 2012.
  21. ↑ Krasnopolsky, Vladimir A.; Maillard, Jean Pierre; Owen, Tobias C. (December 2004). „Detection of methane in the martian atmosphere: evidence for life?“. Icarus. 172 (2): 537–547. Bibcode:2004Icar..172..537K. doi:10.1016/j.icarus.2004.07.004.
  22. ↑ „Videos – Climate Dynamics Group“.
Преземено од „https://mk.wikipedia.org/wiki/Модел_на_општа_циркулација_на_Марс“