Mars’ støv og skyer afslører hemmeligheder om planetens atmosfære

Et nyt studie publiceret i Journal of Geophysical Research: Planets kaster lys over, hvordan støv og vand-is-skydannelser på Mars fordeles og transporteres i atmosfæren. Disse aerosoler spiller en afgørende rolle for planetens klima og kan påvirke målinger af andre atmosfæriske komponenter.

Forskere fra det russiske videnskabsakademi og franske kolleger har anvendt data fra SPICAM-infrarødspektrometeret ombord på Mars Express-sonden til at analysere ni Martianske år (MY 28–36). Ved at kombinere disse data med målinger fra Mars Climate Sounder og generelle klimamodeller har holdet udviklet en metode til at skelne mellem støv og vand-is-partikler, selvom spektrometeret ikke umiddelbart kunne adskille dem.

Højder og størrelser afslører atmosfærens dynamik

Analysen viser, at partiklerne kan nå op til 80 kilometers højde under perihelion (Mars’ tætteste punkt til Solen). Størrelsen på partiklerne forbliver relativt ensartet med højden, hvilket tyder på, at deres fordeling primært styres af atmosfærens dynamik og horisontal transport. Dette betyder, at store luftstrømme løfter og flytter partikler over lange afstande, snarere end at turbulens alene blander dem mod tyngdekraften.

Vigtige atmosfæriske fænomener kortlagt

Studiet præsenterer en detaljeret årstids- og rumlig klimatologi over nøglefænomener på Mars, herunder:

• Polare hætte-skyer: Tykke skydannelser over polerne, der dannes i vinterhalvåret.
• Aphelion-skybæltet: Et permanent skydække omkring ækvator under Mars’ fjerneste punkt fra Solen.
• Mesosfæriske skyer: Sjældne, højtliggende skyer i 70–90 kilometers højde.

Forskerne opdagede desuden, at vanddamp transporteres til den øvre atmosfære under både globale og regionale støvstorme. Disse fund understøttes af samtidige observationer fra Trace Gas Orbiter’s Atmospheric Chemistry Suite.

Konsekvenser for Mars’ klima og fremtidig forskning

Resultaterne understreger, at storskala atmosfæriske processer – snarere end lokale blandingsmekanismer – styrer, hvordan aerosoler fordeles vertikalt på Mars. Dette har betydelige implikationer for:

• Transporten af vand til den øvre atmosfære.
• Forståelsen af planetens klimaudvikling over tid.
• Forbedring af generelle cirkulationsmodeller for Mars.

En af studiets centrale figurer viser, hvordan vand-is-skydannelser varierer med breddegrad og årstid (Ls, solars længde). Figuren illustrerer:

• Højden af skydannelserne (i kilometer).
• Tykkelsen af skyerne (optisk dybde).
• Den gennemsnitlige størrelse af ispartikler (i mikrometer).
• Antallet af partikler inden for laget (tæthed).

Baggrundsfarven repræsenterer mængden af støv i atmosfæren, hvor røde områder indikerer høje støvniveauer, og mørkeblå områder viser lave niveauer. Sorte cirkler markerer steder, hvor der ikke blev detekteret klare vand-is-skydannelser.

«Disse observationer viser, at Mars’ atmosfære er styret af komplekse, storskala dynamikker. Det udfordrer vores tidligere antagelser om, hvordan aerosoler fordeles og påvirker planetens klima.»

Studiet er publiceret med titlen «Multiyear monitoring of aerosol vertical distribution on Mars by SPICAM IR/MEX» og er tilgængeligt via DOI: 10.1029/2025JE009388.