Wikipedysta:Marsjański/brudnopis geologia

Widoczna cienka atmosfera Marsa
Chemical species	mole fraction
Dwutlenek węgla	95.32%
Azot	2.7%
Argon	1.6%
Tlen	1300 ppm
Tlenek węgla	800 ppm
Para wodna	210 ppm
Nitric oxide	100 ppm
Neon	2.5 ppm
HDO	850 ppb
Krypton	300 ppb
Ksenon	80 ppb
Ozon	30 ppb
Metan	10.5 ppb

Atmosfera Marsa jest bardzo cienka i rozrzedzona w porównaniu z ziemską, ciśnienie atmosferyczne wynosi od 30 Pa na wierzchołku Olympus Mons do ponad 1155 Pa przy dnie Hellas Planitia. Skład atmosfery to głównie dwutlenek węgla (95,32%), azot (2,7%) i argon (1,6%). Pozostałe 0,38% stanowią pierwiastki śladowe, wśród których znajduje się także tlen.

Ponieważ grawitacja Marsa jest prawie trzykrotnie mniejsza od ziemskiej, wysokość, na jakiej ciśnienie spada 2,72 raza (czyli o czynnik e), jest dla atmosfery tej planety prawie dwukrotnie większa, niż dla atmosfery ziemskiej, i wynosi 11 km.

Według hipotezy, która tłumaczy obecność tak cienkiej atmosfery, głównym czynnikiem odpowiedzialnym za jej erozję jest wiatr słoneczny. W przeciwieństwie do Ziemi, Mars miał zbyt małe rozmiary, by przez dłuższy czas utrzymać silną magnetosferę. Wskutek braku pola magnetycznego o globalnym zasięgu, tory cząsteczek wiatru słonecznego nie są zakrzywiane i nie opływają planety (jak to ma miejsce na Ziemi), lecz bez trudu zderzają się z atomami gazów atmosferycznych. W wyniku tych zderzeń cząsteczki tworzące atmosferę uzyskują na tyle dużą energię kinetyczną, że mogą na zawsze zerwać więź grawitacyjną z Marsem.

Zjawiska

Burze piaskowe

Burza piaskowa o globalnym zasięgu, widziana przez Teleskop Hubble'a

Zawartość metanu w atmosferze Marsa

Jednym ze zjawisk zachodzących w marsjańskiej atmosferze, których efekty są widoczne z Ziemi nawet przez teleskopy amatorskie, są sezonowe burze piaskowe. Zdarzają się one najczęściej, gdy Mars znajduje się najbliżej Słońca (w peryhelium) i wykazują tendencję do podnoszenia temperatury powierzchni. Ich zasięg zmienia się od zjawisk lokalnych, do obejmujących całą planetę, kiedy przez teleskopy nie są widoczne niemal żadne szczegóły powierzchni. Potrafią one być także zjawiskami długotrwałymi – burza obserwowana przez sondę Mariner 9 trwała miesiąc.

Chmury

Innym przejawem dynamiki atmosfery Marsa, oprócz powstawania i znikania metanu, jest para wodna przemieszczająca się między biegunami, powodująca powstawanie podobnego do ziemskiego szronu i rozległych chmur pierzastych, złożonych z kryształków lodu i sfotografowanych przez pojazd Opportunity (MER-B) w roku 2004.

Zorze

Zorze na Marsie odkryto w 2004 dzięki obserwacjom przyrządu SPICAM (nadfioletowy i podczerwony spektrometr atmosferyczny) sondy Mars Express.

W 2008 ESA stworzyło pierwszą mapę zórz na Marsie na podstawie emisji promieniowania UV. Badania podjęte przy jej opracowywaniu sugerują, że powstają one nad regionami silniejszego pola magnetycznego. Na Marsie, który nie posiada pola magnetycznego o zasięgu globalnym, jak Ziemia, takie regiony związane są zaleganiem dużych ilości namagnesowanych skał. Skutkuje to istnieniem wielu małych punktów o silniejszym polu, rozsianych po całym globie.

Mechanizm przyspieszania elektronów do energii wystarczających do wywołania zórz pozostaje nieznany. Wiąże się on najpewniej z wiatrem słonecznym. Zorze na Marsie są prawdopodobnie za słabe, aby mogły być zauważone z powierzchni planety.

Składniki atmosfery

Metan

W 2003 roku dzięki obserwacjom teleskopowym odkryto w atmosferze śladowe ilości metanu, co zostało potwierdzone w marcu 2004 przez misję Mars Express Orbiter. Gaz ten jest nietrwały, co znaczy, że na planecie musi być (lub było w ciągu ostatnich kilku setek lat) jego źródło. Prawdopodobnym wyjaśnieniem może być aktywność wulkaniczna, upadki komet lub nawet istnienie mikroorganizmów produkujących metan. Gaz występuje miejscowo, co sugeruje, że jest on szybko rozkładany i nie ma czasu, żeby uzyskał jednorodne stężenie w całej atmosferze. Planuje się zbadanie obecności innych gazów towarzyszących metanowi, co pozwoli na określenie źródła jego wydzielania się. Na Ziemi metanowi powstałemu w wyniku procesów biologicznych w oceanach towarzyszy etan, podczas gdy metan będący wynikiem działalności wulkanicznej występuje razem z dwutlenkiem siarki.

Bibliografia

1. Mars Daily Mars Express Observes Aurorae On The Red Planet – Mars Daily
2. Planet Gobbling Dust Storms – Science @ NASA