Одна из основных причин, по которой Марс является таким популярным объектом для изучения в нашей Солнечной системе, заключается в том, что ученые считают, что миллионы лет назад он выглядел совсем иначе. Существуют доказательства того, что Марс, возможно, когда-то был похож на Землю, с океанами, озерами и реками в изобилии. Как же тогда Марс стал этой бесплодной, сухой пустошью? Глобальное потепление и изменение климата. Если ученые смогут понять, как развивался и менялся климат Марса, то, возможно, они смогут предотвратить подобное будущее на Земле.

Ученые во главе с командой Хьюстонского университета изучают следы изменения климата, произошедшего на Марсе давным-давно, чтобы помочь другим ученым понять проблемы климата на Земле. Команда представила глобальную картину климата Марса в Трудах Национальной академии наук.

Используя наблюдения с марсианских спутников, посадочных аппаратов и роверов (например, Mars Global Surveyor НАСА, Curiosity Rover и InSight), команда оценила излучаемую энергию Марса в зависимости от сезона. Они обнаружили, что бюджет лучистой энергии – мера солнечной энергии, которую планета получает от Солнца, а затем выделяет в виде тепла, – несбалансирован и варьируется в зависимости от дня и сезона. Бюджет лучистой энергии является фундаментальным показателем планеты и может сыграть важную роль в понимании климата и атмосферы Марса. Современные климатические модели предполагают, что лучистая энергия Марса сбалансирована между сезонами, а это означает, что любые выводы, полученные из этих моделей, неверны.

Команда обнаружила сильный энергетический дисбаланс – планета поглощает больше энергии, чем производит сама – разница римерно 15,3% между сезонами. Это намного больше, чем энергетический дисбаланс других миров (например, Земли – 0,4% или Титана – 2,9%). Наш дом, Земля, имеет почти круговую орбиту вокруг Солнца, что означает, что Земля находится почти на одинаковом расстоянии от Солнца во все времена года. В отличие от Земли, Марс имеет чрезвычайно эллиптическую орбиту, а также в отличие от Земли, Марс не имеет большой атмосферы. Эти два фактора делают Марс восприимчивым к экстремальным колебаниям температуры. “Времена года” Марса происходят, когда он ближе и дальше от Солнца – это означает, что причины “времен года” на Марсе сильно отличаются от причин времен года на Земле. Когда Марс приближается к Солнцу, он поглощает огромное количество тепла – или энергии – от Солнца, а когда Марс удаляется от Солнца на своей орбите, он поглощает меньше тепла.

Время, когда Марс ближе к Солнцу, также происходит, когда на его поверхности происходят глобальные пыльные бури. Команда считает, что сезонный энергетический дисбаланс является движущей силой этих глобальных пыльных бурь. Во время глобальной пыльной бури в 2001 году среднемировая излучаемая мощность уменьшилась на 22% в дневное время и увеличилась на 29% в ночное время. Возможно, энергия пошла на создание глобальных пыльных бурь, которые поражают Марс!

Эти результаты в сочетании с численными глобальными климатическими моделями могут помочь улучшить наше нынешнее понимание марсианского климата и атмосферы. Кроме того, понимание движущих сил марсианских пылевых бурь может помочь климатологам понять, что вызывает сильные штормы – признак изменения климата – на Земле. Так что, возможно, уроки истории и эволюции климата Марса помогут нам решить наши собственные климатические проблемы на Земле.