Kubo formos sniegas, lediniai peizažai ir šerkšnas yra šalčiausio Raudonosios planetos sezono dalis.

Kai ateina žiema[{” attribute=””>Mars, the surface is transformed into a truly otherworldly holiday scene. Snow, ice, and frost accompany the season’s sub-zero temperatures. Some of the coldest of these occur at the planet’s poles, where it gets as low as minus 190 degrees Fahrenheit (minus 123 degrees Celsius).

The HiRISE camera aboard NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter captured these images of sand dunes covered by frost just after winter solstice. The frost here is a mixture of carbon dioxide (dry) ice and water ice and will disappear in a few months when spring arrives. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Cold as it is, don’t expect snow drifts worthy of the Rocky Mountains. No region of Mars gets more than a few feet of snow, most of which falls over extremely flat areas. And the Red Planet’s elliptical orbit means it takes many more months for winter to come around: a single Mars year is around two Earth years.

Marse taip pat iškrenta sniegas, susidaro ledas ir šerkšnas.[{” attribute=””>NASA’s spacecraft on and orbiting the Red Planet reveal the similarities to and differences from how we experience winter on Earth. Mars scientist Sylvain Piqueux of JPL explains in this video. Credit: NASA/JPL-Caltech

Still, the planet offers unique winter phenomena that scientists have been able to study, thanks to NASA’s robotic Mars explorers. Here are a few of the things they’ve discovered:

Two Kinds of Snow

Martian snow comes in two varieties: water ice and carbon dioxide, or dry ice. Because Martian air is so thin and the temperatures so cold, water-ice snow sublimates, or becomes a gas, before it even touches the ground. Dry-ice snow actually does reach the ground.

“Enough falls that you could snowshoe across it,” said Sylvain Piqueux, a Mars scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California whose research includes a variety of winter phenomena. “If you were looking for skiing, though, you’d have to go into a crater or cliffside, where snow could build up on a sloped surface.”

HiRISE captured these “megadunes,” also called barchans. Carbon dioxide frost and ice have formed over the dunes during the winter; as this starts to sublimate during spring, the darker-colored dune sand is revealed. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

How We Know It Snows

Snow occurs only at the coldest extremes of Mars: at the poles, under cloud cover, and at night. Cameras on orbiting spacecraft can’t see through those clouds, and surface missions can’t survive in the extreme cold. As a result, no images of falling snow have ever been captured. But scientists know it happens, thanks to a few special science instruments.

NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter can peer through cloud cover using its Mars Climate Sounder instrument, which detects light in wavelengths imperceptible to the human eye. That ability has allowed scientists to detect carbon dioxide snow falling to the ground. And in 2008, NASA sent the Phoenix lander within 1,000 miles (about 1,600 kilometers) of Mars’ north pole, where it used a laser instrument to detect water-ice snow falling to the surface.

NASA mokslininkai gali išmatuoti sniego dalelių pasiskirstymo dydį ir formą audros metu sluoksnis po sluoksnio. „Global Precipitation Measurement Mission“ yra tarptautinis palydovinis projektas, kuris kas tris valandas teiks naujos kartos pasaulinio lietaus ir sniego stebėjimus. Autoriai: NASA Goddardo kosminių skrydžių centras / Ryanas Fitzgibbonsas

ledo kubeliai

Dėl to, kaip vandens molekulės sujungiamos, kai jos užšąla, snaigės Žemėje turi šešias puses. Tas pats principas galioja visiems kristalams: atomų išsidėstymo būdas lemia kristalo formą. Anglies dioksido atveju sauso ledo molekulės visada susiejamos į keturias formas, kai užšaldomos.

„Kadangi anglies dioksido ledo simetrija yra keturi, žinome, kad sausos snaigės bus kubo formos“, – sakė Bicchio. „Dėl saugesnio Marso klimato galime pasakyti, kad šios snaigės bus mažesnės nei žmogaus plauko plotis.

HiRISE kamera užfiksavo šį kraterio krašto vaizdą žiemos viduryje. Į pietus nukreiptas kraterio šlaitas, į kurį patenka mažiau saulės šviesos, sudaro neryškų, ryškų šerkšną, pavaizduotą mėlynai šiame patobulintame vaizde. Vaizdo kreditas: NASA / JPL-Caltech / Arizonos universitetas

Džekas Frostas graužia jūsų marsaeigį

Tiek vanduo, tiek anglies dioksidas gali sudaryti Marse šerkšną, o abiejų tipų šerkšnas planetoje atsiranda plačiau nei sniegas. Aštuntajame dešimtmetyje tyrinėdami Marsą, vikingų tūptuvai matė vandens šalną, o NASA orbitinis orbiteris „Odyssey“ Stebimas šerkšno susidarymas ir jis sublimuojasi ryto saulė.

HiRISE užfiksavo šią pavasario sceną, kai dirvožemyje užšalęs vandens ledas padalino Žemę į daugiakampius. Skaidrus anglies dioksido ledas leidžia saulės šviesai prasiskverbti pro ventiliacijos angas ir šildo dujas, kurios prasiskverbia pro ventiliacijos angas, o į paviršių iššaudo tamsesnės medžiagos ventiliatorius (šiame patobulintame spalvotame paveikslėlyje parodyta mėlyna spalva). Vaizdo kreditas: NASA / JPL-Caltech / Arizonos universitetas

Keista žiemos pabaiga

Bene nuostabiausias atradimas būna žiemos pabaigoje, kai visas susidaręs ledas pradeda „tirpti“ ir sublimuotis į atmosferą. Taip elgdamasis šis ledas įgauna keistas, gražias formas, kurias priminė mokslininkams voraiIr Dalmatijos dėmėsIr Kepti kiaušiniaiIr šveicariškas sūris.

Dėl šio „tirpimo“ taip pat išsiveržia geizeriai: permatomas ledas leidžia saulės šviesai įkaitinti apačioje esančias dujas, o tos dujos galiausiai sprogsta ir siunčia dulkių ventiliatoriai ant stogo. Mokslininkai jau pradėjo tyrinėti šiuos ventiliatorius, siekdami sužinoti daugiau apie juos Kuria kryptimi pučia Marso vėjai?.