[/rubrik]
Det snöar på Mars. Detta inträffar, åtminstone i den norra arktiska regionen där Phoenix-landaren slog läger 2008. Vetenskapsteam från Phoenix kunde observera vatten-ismoln i Mars atmosfär och nederbörd som föll till marken på natten och sublimerade till vatten i morgonen. James Whiteway och hans kollegor säger att moln och nederbörd på Mars spelar en roll i utbytet av vatten mellan marken och atmosfären och när förhållandena är rätt faller snö regelbundet på Mars.
'Innan Phoenix visste vi inte om nederbörd förekommer på Mars,' sa Whiteway. 'Vi visste att polarisen går så långt söderut som Phoenix-platsen på vintern, men vi visste inte hur vattenångan flyttade från atmosfären till is på marken. Nu vet vi att det snöar och att detta är en del av den hydrologiska cykeln på Mars.'
Phoenix landade i den nordarktiska regionen på Mars (68,22°N, 234,25°E) den 25 maj 2008. På Mars var detta strax före sommarsolståndet. Phoenix fungerade i 5 månader och kunde observera förhållanden när årstiderna förändrades från sommar till vinter, vilket gav forskarteam en oöverträffad titt på planetens föränderliga vädermönster, inklusive frost och nederbörd.
Forskarteamet använde ljusdetektions- och avståndsinstrumentet, känt som LIDAR, och observerade moln som liknar cirrusmoln här på jorden.
LIDAR-instrumentet sänder ut pulser av laserljus uppåt i atmosfären och upptäcker sedan backscatter från damm och moln. Forskarna kunde observera att vatten-iskristaller växer tillräckligt stora för att fällas ut genom atmosfären på natten och sublimeras till vatten på morgonen. Vattenångan på marken blandas sedan tillbaka upp genom luften genom turbulens och konvektion – och når en höjd av cirka två och en halv mil (fyra kilometer) – innan den igen bildar moln på natten.
Film om moln på Mars. Kredit: NASA/JPL/UofA
Fallstråk i molnstrukturen spårade nederbörden av iskristaller mot marken.
'Frost förutspåddes, men snöfall var en välkommen överraskning', säger Peter Smith, chefsutredare i Phoenix. ”På sommaren var det mycket damm i atmosfären. När vi närmade oss fall lättade dammet och helt plötsligt bildades vattenismoln cirka 4 km (2,5 mi.) över ytan. Vi kunde se molnen rusa förbi, röra sig genom kamerafältet, och en gång såg vi snö komma ut från botten av ett moln. Det var väldigt spännande att se de dagliga väderförändringarna. Ingen har någonsin haft den här upplevelsen.'
Med hjälp av LIDAR kunde teamet mäta atmosfäriskt damm i det planetariska gränsskiktet (PBL), den lägsta delen av atmosfären som direkt påverkas av dess kontakt med en planetarisk yta.
Whiteway och hans team sa att PBL på Mars är ganska intressant. 'PBL på Mars var väl blandad, upp till höjder på cirka 4 kilometer, av turbulensen och konvektionen på sommaren dagtid', skrev teamet i sin tidning, som publiceras idag i Journal Science. 'Vatten-ismolnen upptäcktes på toppen av PBL och nära marken varje natt på sensommaren efter att lufttemperaturen började sjunka. Tolkningen är att vattenånga blandad uppåt av turbulens och konvektion under dagen bildar iskristallmoln på natten som faller tillbaka mot ytan.'
Molnen började inte bildas förrän runt sol 80 eller 90 – antalet dagar från när Phoenix landade på Mars – när lufttemperaturerna var tillräckligt svala för att vattenånga i atmosfären skulle kondensera. Under de tidiga morgontimmarna på sol 109 observerade LIDAR moln och nederbörd som sträckte sig hela vägen till marken.
Forskarteamet sa att molnen och nederbörden håller vattnet begränsat inom PBL. Så småningom skulle ismolnen ha kvarstått inom PBL under hela dagen, och vattenis skulle ha förblivit avsatt på marken. När djupet av PBL minskade på sensommaren, skulle den atmosfäriska vattenångan minska, och processen skulle så småningom stoppa när vintern fortskred.