Tuần này, từ ngày 20 đến 24 tháng 3, Hội nghị Khoa học Hành tinh và Hành tinh lần thứ 48 sẽ diễn ra tại The Woodlands, Texas. Hàng năm, hội nghị này quy tụ các chuyên gia quốc tế trong các lĩnh vực địa chất, địa hóa học, địa vật lý và thiên văn học để trình bày những phát hiện mới nhất trong khoa học hành tinh. Một trong những điểm nổi bật của hội nghị cho đến nay là phần trình bày về các kiểu thời tiết trên Sao Hỏa.
Là một nhóm các nhà nghiên cứu từ Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Trái đất và Không gian (CRESS) tại Đại học York, đã chứng minh, Tò mò thu được một số hình ảnh khá thú vị về các kiểu thời tiết Mars Mars trong vài năm qua. Chúng bao gồm những thay đổi trong độ che phủ của đám mây, cũng như chế độ xem trên mặt đất đầu tiên của các đám mây sao Hỏa được hình thành bởi sóng trọng lực.
Khi nói đến sự hình thành của đám mây, sóng trọng lực là kết quả của trọng lực cố gắng khôi phục chúng về trạng thái cân bằng tự nhiên. Và mặc dù phổ biến trên Trái đất, sự hình thành như vậy không được cho là có thể xảy ra xung quanh dải xích đạo Sao Hỏa, nơi nhìn thấy sóng trọng lực. Tất cả điều này đã được thực hiện nhờ vào vị trí thuận lợi của Curiosity, bên trong miệng núi lửa Gale.
Nằm gần xích đạo Mars, Curiosity đã quản lý để liên tục ghi lại cái được gọi là Vành đai đám mây Aphelion (ACB). Đúng như tên gọi, hiện tượng tái diễn hàng năm này xuất hiện trong mùa aphelion trên Sao Hỏa (khi nó ở xa Mặt trời nhất) giữa các vĩ độ 10 ° S và 30 ° N. Trong thời gian aphelion, điểm xa nhất so với Mặt trời, hành tinh bị chi phối bởi hai hệ thống đám mây.
Chúng bao gồm các ngân hàng đã nói ở trên và các hiện tượng cực được gọi là Polar Hood Clouds (PHCs). Trong khi PHC được đặc trưng bởi các đám mây carbon dioxide, các đám mây hình thành xung quanh dải xích đạo Mars Mars được tạo thành băng nước. Những hệ thống đám mây này chúng tiêu tan khi sao Hỏa tiến gần hơn đến Mặt trời (perihelion), nơi nhiệt độ tăng dẫn đến việc tạo ra những cơn bão bụi hạn chế sự hình thành của đám mây.
Trong gần năm năm đó Tò mò đã hoạt động, rover đã ghi lại hơn 500 bộ phim về bầu trời sao Hỏa xích đạo. Những bộ phim này có hình thức của cả Zenith Phim (ZM) - liên quan đến máy ảnh được quay theo chiều dọc - và Phim Supra-Horizon (SHM), nhằm vào một góc độ cao thấp hơn để giữ cho đường chân trời trong khung hình.
Sử dụng máy quay điều hướng Curiosity, Jacob Kloos và Tiến sĩ John Moores - hai nhà nghiên cứu từ CRESS - đã thực hiện tám bản ghi âm của ngân hàng ACB trong suốt hai năm sao Hỏa - cụ thể là giữa Sao Hỏa 31 và Sao Hỏa 33 (khoảng năm 2012 đến 2016). Bằng cách so sánh các bộ phim ZM và SHM, họ có thể nhận ra những thay đổi trong các đám mây cả hai chiều (hàng ngày) và hàng năm trong tự nhiên.
Những gì họ tìm thấy là từ năm 2015 đến 2016, Mars ED ACB đã trải qua những thay đổi về độ mờ đục (hay còn gọi là thay đổi mật độ) trong chu kỳ đầu của nó. Sau thời gian hoạt động sáng sớm tăng cường, những đám mây sẽ đạt đến mức tối thiểu vào cuối buổi sáng. Tiếp theo là đỉnh thứ hai, thấp hơn vào cuối buổi chiều, điều này cho thấy Sao Hỏa giờ sáng sớm là thời điểm thuận lợi nhất để hình thành các đám mây dày hơn.
Đối với sự biến thiên giữa các năm, họ phát hiện ra rằng từ năm 2012 đến 2016, khi Sao Hỏa rời khỏi aphelion, số lượng các đám mây có độ mờ cao hơn tương ứng tăng 38%. Tuy nhiên, tin rằng những kết quả này là kết quả của sự sai lệch thống kê gây ra bởi sự phân phối video không đồng đều, họ kết luận rằng sự khác biệt về độ mờ đục nằm ở khoảng 5%.
Những biến thể này đều phù hợp với biến đổi nhiệt độ thủy triều, trong đó nhiệt độ ban ngày hoặc theo mùa lạnh hơn dẫn đến mức độ ngưng tụ trong không khí cao hơn. Tuy nhiên, xu hướng tăng mây trong suốt cả ngày thật bất ngờ, vì nhiệt độ cao hơn sẽ dẫn đến giảm độ bão hòa. Tuy nhiên, như họ đã giải thích trong bài trình bày của mình, điều này cũng có thể được quy cho các thay đổi hàng ngày:
Một lời giải thích cho việc tăng cường buổi chiều được đưa ra bởi Tamppari et. al. là khi nhiệt độ khí quyển tăng trong suốt cả ngày, sự đối lưu được tăng cường nâng hơi nước lên độ cao bão hòa, do đó làm tăng khả năng hình thành đám mây. Ngoài hơi nước, bụi cũng có thể được nâng lên, hoạt động như các hạt nhân ngưng tụ, cho phép hình thành đám mây hiệu quả hơn.
Tuy nhiên, điều thú vị nhất là trong một ngày quan sát - Sol 1302, hoặc ngày 5 tháng 4 năm 2016 - nhóm nghiên cứu đã quan sát được điều gì đó đáng ngạc nhiên. Khi nhìn vào đường chân trời trong một SHM, NavCam đã nhìn thấy những hàng mây song song mà tất cả đều cùng hướng. Trong khi những gợn sóng như vậy được biết là xảy ra ở các vùng cực (nơi có liên quan đến PHC), việc phát hiện ra chúng trên đường xích đạo là bất ngờ.
Nhưng như Moore đã giải thích trong một cuộc phỏng vấn với Tạp chí khoa học,nhìn thấy một hiện tượng giống Trái đất trên Sao Hỏa phù hợp với những gì chúng ta nhìn thấy từ Sao Hỏa. Ông nói, môi trường sao Hỏa là sự kỳ lạ được bao bọc trong sự quen thuộc, ông nói. Hoàng hôn hoàng hôn có màu xanh lam, những con quỷ bụi khổng lồ, tuyết rơi giống như bụi kim cương và những đám mây mỏng hơn những gì chúng ta thấy trên Trái đất.
Hiện tại, không rõ cơ chế nào có thể chịu trách nhiệm tạo ra những gợn sóng này ngay từ đầu. Trên trái đất, chúng được gây ra bởi các nhiễu loạn bên dưới trong tầng đối lưu, bức xạ mặt trời hoặc luồng phản lực tuyệt đối. Biết những gì có thể giải thích cho chúng trên Sao Hỏa có thể sẽ tiết lộ một số điều thú vị về động lực học khí quyển của nó. Đồng thời, nghiên cứu sâu hơn là cần thiết trước khi các nhà khoa học có thể nói chắc chắn rằng sóng trọng lực đã được quan sát ở đây.
Nhưng trong khi đó, những phát hiện này rất hấp dẫn và chắc chắn sẽ giúp nâng cao kiến thức của chúng ta về bầu khí quyển Hành tinh Đỏ và vòng tuần hoàn nước trên Sao Hỏa. Như nghiên cứu đang diễn ra, Sao Hỏa vẫn trải qua dòng nước muối lỏng trên bề mặt và thậm chí còn gặp phải lượng mưa hạn chế. Và khi nói với chúng tôi nhiều hơn về khí tượng học Mars Mars ngày nay, nó cũng có thể tiết lộ những điều về hành tinh nước quá khứ.
Để xem bản ghi của các đám mây sao Hỏa, bấm vào đây, đây và đây.
