Deze week, van 20 tot 24 maart, de 48e Lunar and Planetary Science Conference zal plaatsvinden in The Woodlands, Texas. Elk jaar, deze conferentie brengt internationale specialisten op het gebied van geologie, geochemie, geofysica, en astronomie om de nieuwste bevindingen in de planetaire wetenschap te presenteren. Een van de hoogtepunten van de conferentie tot nu toe was een presentatie over de weerpatronen van Mars.

Als een team van onderzoekers van het Center for Research in Earth and Space Sciences (CRESS) aan de York University, aangetoond, Nieuwsgierigheid verkregen van een aantal nogal interessante beelden van de weerpatronen van Mars in de afgelopen jaren. Deze omvatten veranderingen in bewolking, evenals het eerste op de grond gebaseerde beeld van Marswolken gevormd door zwaartekrachtgolven.

Als het gaat om wolkenformaties, zwaartekrachtgolven zijn het resultaat van de zwaartekracht die ze probeert te herstellen naar hun natuurlijke evenwicht. En hoewel gebruikelijk op aarde, dergelijke vorming werd niet mogelijk geacht rond de equatoriale band van Mars, waar de zwaartekrachtgolven werden gezien. Dit alles werd mogelijk gemaakt dankzij de gunstige ligging van Curiosity in de Gale Crater.

Gelegen nabij de evenaar van Mars, Curiosity is erin geslaagd om consistent vast te leggen wat bekend staat als de Aphelion Cloud Belt (ACB). Zoals de naam doet vermoeden, dit jaarlijks terugkerende fenomeen doet zich voor tijdens het apheliumseizoen op Mars (wanneer deze het verst van de zon verwijderd is) tussen de breedtegraden van 10°S en 30°N. Tijdens het aphelium, het punt dat het verst van de zon verwijderd is, de planeet wordt gedomineerd door twee wolkensystemen.

Deze omvatten de bovengenoemde ACB, en de polaire verschijnselen die bekend staan ​​als Polar Hood Clouds (PHC's). Terwijl PHC's worden gekenmerkt door wolken van koolstofdioxide, wolken die zich rond de equatoriale band van Mars vormen, zijn waterijs. Deze wolkensystemen verdwijnen als Mars dichter bij de zon komt (perihelium), waar temperatuurstijgingen leiden tot het ontstaan ​​van stofstormen die wolkenvorming beperken.

Gedurende de bijna vijf jaar dat Curiosity operationeel is, de rover heeft meer dan 500 films van de equatoriale Mars-hemel opgenomen. Deze films hebben de vorm aangenomen van zowel Zenith Movies (ZM's) – waarbij de camera verticaal wordt gericht – als Supra-Horizon Movies (SHM), die waren gericht op een lagere elevatiehoek om de horizon in beeld te houden.

Met behulp van de navigatiecamera van Curiosity, Jacob Kloos en Dr. John Moores – twee onderzoekers van CRESS – maakten acht opnames van de ACB in de loop van twee Marsjaren – specifiek tussen Marsjaren 31 en Marsjaren 33 (ca. 2012 tot 2016). Door ZM- en SHM-films te vergelijken, ze waren in staat om veranderingen in de wolken te onderscheiden die zowel overdag (dagelijks) als jaarlijks van aard waren.

Wat ze ontdekten was dat tussen 2015 en 2016, Mars' ACB onderging veranderingen in ondoorzichtigheid (ook bekend als veranderingen in dichtheid) tijdens zijn dagelijkse cyclus. Na perioden van verhoogde activiteit in de vroege ochtend, de wolken zouden tegen het einde van de ochtend een minimum bereiken. Dit wordt gevolgd door een tweede lagere piek in de late namiddag, wat aangaf dat de vroege ochtenduren van Mars de gunstigste tijd zijn voor de vorming van dikkere wolken.

Wat de variabiliteit tussen de jaren betreft, ze ontdekten dat tussen 2012 en 2016, toen Mars zich van het aphelium verwijderde, er was een overeenkomstige toename van 38% in het aantal wolken met een hogere dekking. Echter, geloven dat deze resultaten het resultaat zijn van een statistische bias veroorzaakt door een ongelijke verdeling van video's, ze concludeerden dat het verschil in dekking meer in de trant van ongeveer 5% was.

Deze variaties waren allemaal consistent met variaties in de getijdentemperatuur, waar koelere dag- of seizoenstemperaturen leiden tot meer condensatie in de lucht. De trend van toenemende bewolking gedurende de dag was onverwacht, echter, omdat hogere temperaturen zouden moeten leiden tot een afname van de verzadiging. Echter, zoals ze tijdens hun presentatie uitlegden, ook dit kan worden toegeschreven aan dagelijkse veranderingen:

"Een verklaring voor de verbetering van de middag die door Tamppari et al. naar voren is gebracht, is dat naarmate de atmosferische temperaturen gedurende de dag toenemen, verbeterde convectie tilt waterdamp naar de verzadigingshoogte, waardoor de kans op wolkenvorming toeneemt. Naast waterdamp, stof kan ook worden opgetild, die fungeren als condensatiekernen, waardoor efficiëntere wolkenvorming mogelijk is."

Echter, wat het meest interessant was, was het feit dat tijdens een observatiedag – Sol 1302, of 5 april, 2016 – het team is erin geslaagd iets verrassends waar te nemen. Als je tijdens een SHM naar de horizon kijkt, de NavCam zag evenwijdige rijen wolken die allemaal in dezelfde richting wezen. Hoewel bekend is dat dergelijke rimpelingen voorkomen in de poolgebieden (waar het PHC's betreft), het was onverwacht om ze boven de evenaar te zien.

Maar zoals Moore uitlegde in een interview met Science Magazine, het zien van een aardachtig fenomeen op Mars komt overeen met wat we tot nu toe van Mars hebben gezien. "De omgeving van Mars is het exotische verpakt in het bekende, " zei hij. "De zonsondergangen zijn blauw, de stofduivels enorm, de sneeuwval meer als diamantstof, en de wolken zijn dunner dan wat we op aarde zien."

Momenteel, het is niet duidelijk welk mechanisme verantwoordelijk zou kunnen zijn voor het creëren van deze rimpelingen. Op aarde, ze worden veroorzaakt door storingen in de troposfeer, zonnestraling, of jetstream pure. Weten wat hen op Mars zou kunnen verklaren, zal waarschijnlijk enkele interessante dingen onthullen over de dynamiek van de atmosfeer. Tegelijkertijd, verder onderzoek is nodig voordat wetenschappers met zekerheid kunnen zeggen dat hier zwaartekrachtgolven zijn waargenomen.

Maar ondertussen, deze bevindingen zijn fascinerend, and are sure to help advance our knowledge of the Red Planet's atmosphere and the water cycle on Mars. As ongoing research has shown, Mars still experiences flows of liquid salt water on its surface, and even experiences limited precipitation. And in telling us more about Mars' present-day meteorology, it could also reveal things about the planet's watery past.