Polární čepičky

Polární čepičky a roční období

Data Mars Global Surveyor

Je zřejmé, že se bude množství ledu na severním a jižním pólu bude záviset na ročním období, které zrovna bude na příslušné polokouli Marsu. Tuto hypotézu se snažil potvrdit tým vědců z NASA. Použili k tomu data, která pořídila kosmická sonda Mars Global Surveyor pomocí svého velmi přesného laserového výškoměru. K tomuto výzkumu použili data, které sonda získala v období od 28. února 1999 do 25. května 2001. Tento časový interval představuje celkem 817 dní, což je více než jeden rok na Marsu. Jeden den na Marsu trvá přibližně 24 hodin a 37 minut. Rok na Marsu je 687 pozemských dní nebo 668 Marsových dnů. To nám dává možnost zjistit, jaký vliv má roční období na množství ledu na pólech.

Největší výškové změny se vyskytují ve vyšších šířkách (nad 80°), zatímco většina hmoty se přemění v nižších šířkách (pod 75° severní šířky a 73° jižní šířky). Neočekávaná změna v periodě sublimací nastala během podzimu na severní polokouli, právě v době kdy na jižní polokouli zuřila prachová bouře.

Tato animace ukazuje změny v množství CO₂, které se dějí v oblastech obou pólů v závislosti na ročním období. Tyto změny byly zjištěny pomocí dat z laserového výškoměru MOLA umístěného na kosmické sondě Mars Global Surveyor. Výškové změny amplitudy nejsou v měřítku a jsou extrémně zvětšené.
Pro zobrazení této animace je nutné mít nainstalovaný program pro přehrávání souborů MOV, např. QuickTime

Celou zprávu, která se zabývá tímto tématem, si můžete přečíst v PDF souboru (nepřeloženo, v anglickém jazyce).

Data Hubbleův kosmický dalekohled

Na změny polárních čepiček planety Mars se nezaměřila pouze kosmická sonda Mars Global Surveyor, ale i Hubbleův kosmický dalekohled. Následující snímek je vytvořen projekcí tří sérií snímků pořízených v říjnu 1996 a v lednu a březnu 1997. Podobu čepičky z prvního obrázku nelze ve skutečnosti vidět takto celou najednou, protože v tomto období je část čepičky ve stínu. Poslední obrázek odpovídá pozemskému půlnočnímu slunci, kdy je pól osvětlen po celý den.

Říjen 1996 (začátek jara na severní polokouli)
Na tomto obrázku složeného ze snímků pořízených mezi 8. a 15. říjnem zasahuje polární čepička až k 60° severní šířky - téměř k maximální zimní rozloze. Prázdné výseče jsou oblasti, které se na snímcích HST nezachytily. V pozici asi sedm hodin je na čepičce vidět slabý oblak prachu narůžovělé barvy tvaru oblouku. Čepička je v tomto ročním období poměrně přesně kruhová; namodralé výběžky, které přesahují, jsou ve skutečnosti oblaka, která byla na okraji osvětleného kotouče planety v době pořizování snímků.

Leden 1997 (prostředek jara na severní polokouli):
Zvýšení teploty s postupem jara na severní polokouli způsobilo vysublimování zmrzlého CO₂ a jinovatky pod 70° severní šířky. Slabá tmavší kružnice uvnitř čepičky ukazuje polohu písečných dun, které se nakonec úplně odhalí na mapě z března 1997. Tyto tmavší duny se snadněji zahřívají slunečním světlem než jejich světlejší okolí a námraza z nich vysublimuje dříve. V tomto ročním období je zvlášť dobře patrný šestiúhleníkový tvar čepičky, který byl odhalen sondou Mariner 9 v roce 1972 a zaznamenán i kosmickým dalekohledem v roce 1995. Tvar čepičky může mít topografické příčiny (topografii této oblasti ještě dost přesně neznáme) nebo je výsledkem způsobu cirkulace atmosféry. Tato mapa byla sestavena ze snímků získaných mezi 30. prosincem 1996 a 4. lednem 1997.

Březen 1997 (začátek léta na severní polokouli):
Čepička je zcela odsublimovaná až na jádro z vodního ledu. Tato zbytková část čepičky je téměř úplně rozdělená kaňonem zvaným Chasma Borealis, který se zařezává hluboko pod okolní krajinu. Tento obrázek také ukazuje zvláštní vrstevnatý terén, který je svědectvím o minulých klimatických změnách na Marsu. Vysublimování veškerého CO₂ odkrylo prstenec tmavých písečných dun obklopující severní polární čepičku. Na vnější straně ještě přetrvávají zbytky ledu (v pozici devět hodin). Světlé kruhové útvary v pozicích tři, šest a devět hodin jsou krátery vyplněné ledem.

Všechny obrázky byly pořízeny kamerou WFPC2. Barvy jsou vytvořeny na základě snímků v červeném (673 nm), modrém (410 nm) a zeleném (502 nm) světle. Rozlišovací schopnost se pohybuje od 115 km/pixel (říjen 1996) po 45 km/pixel (březen 1997).