Γιγάντιες θύελλες σκόνης πλήττουν συχνά τον Άρη, «σκεπάζοντας» τον Κόκκινο Πλανήτη για μήνες. Μια νέα μελέτη δείχνει ότι αυτές οι θύελλες μπορεί να σχετίζονται με μια ιδιόμορφη ενεργειακή ανισορροπία που ανακαλύφθηκε πρόσφατα στην επιφάνεια του Άρη.
Οι πλανήτες και τα φεγγάρια του ηλιακού συστήματος απορροφούν ενέργεια από τον Ήλιο, αλλά εκπέμπουν επίσης ενέργεια πίσω στο διάστημα. Η σχέση μεταξύ αυτών των δύο ονομάζεται ενεργειακό ισοζύγιο. «Το ενεργειακό ισοζύγιο και η χωρική κατανομή του σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη επηρεάζουν άμεσα τα θερμικά χαρακτηριστικά της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας των πλανητών, εξηγεί στο LiveScience ο Liming Li, καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Χιούστον και εκ των συγγραφέων της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό AGU Advances.
Το ενεργειακό ισοζύγιο ενός πλανήτη, με πιο απλά λόγια, καθορίζει το κλίμα του. Οι επιστήμονες έχουν μελετήσει το ενεργειακό ισοζύγιο της Γης με μεγάλη λεπτομέρεια, διαπιστώνοντας «ένα ενεργειακό πλεόνασμα στις τροπικές περιοχές και ένα ενεργειακό έλλειμμα στις πολικές περιοχές», σημειώνει ο Li. Ωστόσο, το ετήσιο ενεργειακό ισοζύγιο της Γης είναι σε μεγάλο βαθμό ισορροπημένο, με την ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που απορροφάται να εξισορροπεί περίπου τη θερμότητα που εκπέμπεται κατά τη διάρκεια ενός έτους (αν και τα αέρια του θερμοκηπίου διαταράσσουν αυτή την ισορροπία).
Αντίθετα, οι ερευνητές γνωρίζουν ελάχιστα για το ενεργειακό ισοζύγιο του Άρη και κατά προέκταση δεν έχουν πλήρη κατανόηση του κλίματός του. Το Curiosity και άλλα ρόβερ της NASA έχουν καταγράψει ένα σωρό διαφορετικά καιρικά φαινόμενα στον Άρη. Το πιο εντυπωσιακό από αυτά είναι οι θύελλες σκόνης που «καταπίνουν» τον πλανήτη και δημιουργούνται στο νότιο ημισφαίριό του, μερικές από τις οποίες είναι αρκετά ισχυρές ώστε να θέτουν σε κίνδυνο τις τρέχουσες και μελλοντικές εξερευνητικές αποστολές.
Μετρώντας το ενεργειακό ισοζύγιο του Άρη
Ερευνητές από πανεπιστήμια των ΗΠΑ, της Ισπανίας και της Νότιας Κορέας, που συνεργάστηκαν για τη μελέτη, βασίστηκαν σε δεδομένα σχετικά με την υπέρυθρη και ορατή ακτινοβολία που εκπέμπει και ανακλά η επιφάνεια του Άρη επί σειρά ετών. Οι παρατηρήσεις αυτές συλλέχθηκαν από το Φασματόμετρο Θερμικής Εκπομπής που βρίσκεται πάνω στο εγκαταλελειμμένο πλέον σκάφος Mars Global Surveyor της NASA και κάλυπταν πέντε αρειανά έτη (περίπου 10 γήινα έτη, καθώς ένα αρειανό έτος είναι 687 γήινες ημέρες). Από αυτές τις μετρήσεις, οι ερευνητές υπολόγισαν πόση ενέργεια απορρόφησε και εξέπεμψε ο Άρης σε όλα τα γεωγραφικά πλάτη του, από τον ισημερινό έως τους πόλους.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όταν στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη είναι άνοιξη και καλοκαίρι, η περιοχή γύρω από τα βόρεια γεωγραφικά πλάτη απορροφά περισσότερη ενέργεια από όση εκπέμπει, δημιουργώντας ένα ενεργειακό πλεόνασμα με κέντρο τον βόρειο πόλο του πλανήτη. Ομοίως, κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου και του χειμώνα στο βόρειο ημισφαίριο – όταν άνοιξη και καλοκαίρι έχει το νότιο ημισφαίριο – συμβαίνει το αντίστροφο, με την ανάπτυξη ενεργειακού πλεονάσματος πάνω από τις νοτιότερες περιοχές, το οποίο όμως είναι μεγαλύτερο και καλύπτει ολόκληρο το ημισφαίριο. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι αυτό συμβαίνει επειδή, κατά τη διάρκεια άνοιξης στο νότιο ημισφαίριο ο Άρης βρίσκεται πιο κοντά στον Ήλιο, γεγονός που μεγιστοποιεί την ηλιακή ενέργεια που δέχεται.
Πώς δημιουργούνται οι θύελλες σκόνης
Αυτό το πλεόνασμα ενέργειας μπορεί να πυροδοτεί τις γιγάντιες θύελλες σκόνης, σύμφωνα με τη μελέτη. Καθώς το νότιο ημισφαίριο θερμαίνεται, το ίδιο συμβαίνει και με το στρώμα της λεπτής ατμόσφαιρας του Άρη που έρχεται σε επαφή με αυτό. Αυτό δημιουργεί συνθήκες που μπορούν να απογειώσουν σωματίδια σκόνης, ξεκινώντας έτσι τις θύελλες, υποστηρίζουν οι ερευνητές.
Αλλά ισχύει και το αντίστροφο: Οι θύελλες σκόνης πιθανότατα επηρεάζουν το ενεργειακό ισοζύγιο του πλανήτη. Το σύνολο δεδομένων του Mars Global Surveyor περιλάμβανε μετρήσεις κατά τη διάρκεια μιας θύελλας που ξεκίνησε από τον νότιο κρατήρα πρόσκρουσης Ελλάς και σκέπασε ολόκληρο τον πλανήτη. Η ανάλυση αυτών των δεδομένων αποκάλυψε ότι οι θύελλες τείνουν να μειώνουν τόσο την απορροφούμενη ηλιακή ενέργεια όσο και τη θερμότητα που εκπέμπει ο Άρης, πιθανώς λόγω των πολυάριθμων σωματιδίων σκόνης που αιωρούνται στην ατμόσφαιρα.
