Al igual que la Tierra, Marte experimenta cambios climáticos durante todo el año debido a la inclinación de su eje.Esto conduce a la deposición/sublimación anual de hielo/nieve de CO2, formando regiones polares estacionales.De manera similar, estos cambios de temperatura conducen a interacciones entre la atmósfera y los casquetes polares, que tienen efectos estacionales en la función de la superficie.
Pero en Marte, las cosas son un poco diferentes.Además del hielo de agua, gran parte del casquete polar de Marte está formado por dióxido de carbono congelado (“hielo seco”).Recientemente, un equipo internacional de científicos utilizó datos de la NASA.Topógrafo global de Marte(MGS) misiónmedir los casquetes polares de los planetasCrece y decrece cada año.Sus resultados podrían proporcionar nuevos conocimientos sobre cómo está cambiando el clima marciano debido a los cambios estacionales.
El estudio que explica sus hallazgos fue dirigido por el asistente de investigación Haifeng Xiao.Instituto de Ciencias de la Información Geodésica y Geoespacialen la Universidad Técnica de Berlín.Estudió en la Universidad de Stanford, la Universidad de Paris Sackle,Instituto Universitario de Francia, Centro Aeroespacial Alemán (DLR)Instituto de Investigaciones PlanetariasYLaboratorio de Física Atmosférica.
Lo que sabemos sobre los casquetes polares de Marte indica que consta de tres partes.Primero, hay casquetes de hielo residuales (o permanentes). Esta capa de hielo consta de capas de hielo de varios metros de espesor en el Polo Norte y capas de dióxido de carbono congelado de 8 metros (~10 pies) de espesor en el Polo Sur.Debajo hay una capa polar de sedimento (PLD) de 2-3 km (mi) de espesor y compuesta de hielo y polvo.
Por último, pero no menos importante, está el casquete polar estacional, una capa de CO congelado.2Cada invierno se acumula sobre los casquetes polares permanentes.Para el estudio, Haifeng y sus colegas se centraron en los glaciares estacionales y revelaron cómo se ven afectados por los cambios en la temperatura estacional y la radiación solar, y cómo esto se correlaciona con los cambios anuales en el clima marciano.Haifeng le dijo a Universe Today por correo electrónico:
“Alrededor del 30% del CO en la atmósfera marciana cada año es2La masa está en intenso intercambio con la superficie del polo a través de la deposición/sublimación estacional.Las variaciones temporales en la cantidad y el nivel de nieve/hielo asociado con este proceso podrían imponer restricciones significativas en el sistema climático marciano y los modelos de ciclos volátiles.
“Además, la acumulación estacional de CO es2El hielo que forma estos polos estacionales puede verse afectado por tormentas de polvo, puntos fríos, catabatik y vientos topográficos, y sombras locales.Por lo tanto, la variabilidad polar estacional a corto y largo plazo puede indicar una variabilidad en el clima marciano”.
Durante un año marciano que dura más que los 687 días de la Tierra (o 668,5 soles), los cambios estacionales hacen que el dióxido de carbono atmosférico se mueva del Polo Norte al Polo Sur (o viceversa).Estas acciones estacionales provocan el transporte de grandes cantidades de polvo y vapor de agua, lo que resulta en escarcha y la formación de grandes cirros que se ven en el espacio.
Este proceso de sublimación e intercambio de polo a polo también es responsable de características geológicas notables de Marte, como la topografía araniforme cerca de la Antártida (también conocida como “arañas”) y la forma en que los campos de dunas del plano norte se abren con la llegada de Marte. . de la temporadaComo explica Haifeng, comprender la relación entre las regiones polares estacionales y la formación de características geológicas marcianas puede ayudarnos a comprender mejor el entorno marciano.
En las últimas dos décadas, las mediciones de los casquetes polares se han realizado utilizando una variedad de métodos, incluidos los cambios gravitacionales, los neutrones y los flujos de rayos gamma, y se modelan sobre la base de modelos de balance de energía y circulación general.Para su estudio, Haifeng y sus colegasAltímetro láser Mars Orbiter(MOLA) Los instrumentos montados en MGS se han utilizado para medir con precisión la altura y el volumen de los casquetes polares marcianos a lo largo del tiempo.
Consistió en reprocesar registros de datos de experimentos de precisión (PEDR) de MOLA o mediciones de altitud individuales de MOLA utilizando los últimos datos orbitales de MGS y modelos de rotación de Marte.Luego registraron este perfil en un modelo topográfico digital coherente (DTM), que sirvió como una medición de superficie promediada estática para Marte.Como explicó Haifeng:
“Propusimos y validamos el registro conjunto de segmentos de perfil de altímetro láser orbital de Marte (MOLA) dinámico local en un modelo topográfico digital (DTM) estático como un enfoque para obtener variaciones estacionales de profundidad de la capa de hielo de CO2 en Marte.También propusimos un procedimiento de corrección posterior basado en un pseudocruce de perfiles MOLA para mejorar aún más la precisión de la serie temporal de variación de profundidad”.
A partir de esto, el equipo tomó una serie de mediciones de cambio de altura desde un área de prueba sobre los polos residuales de la Antártida, donde se podía esperar la nieve/hielo más profundo.
Una precisión de ~4,9 cm (1,93 pulgadas) y un cambio de altura de pico a pico de ~2,2 m (7,2 pies).El equipo también ha extendido estos resultados a toda la Antártida y espera cubrirlos con más detalle en otro estudio que se publicará pronto.Haifeng y sus colegas también planean comparar sus resultados con los datos del altímetro de radar obtenidos por la sonda Shallow RADar de la NASA (SHARAD).Orbitador de reconocimiento de Martede (MRO).
“Como siguiente paso, intentaremos la altimetría de radar SHARAD para validar de forma cruzada las mediciones de MOLA y derivar la evolución de la profundidad estacional a largo plazo de los polos estacionales de Marte. Esto también es importante para la evaluación de la estabilidad a largo plazo. Hay un casquete polar residual en Marte debajo, especialmente un casquete antártico residual que se considera metaestable”, dijo Haifeng.
Estas medidas pueden ayudar a los científicos planetarios a aprender más sobre el clima marciano y los cambios anuales que sufre.También ayudarán a preparar futuras misiones de exploración robótica y humana al planeta rojo, que aún se esperan para la próxima década.
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