Casquets polars de Mart

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Casquet polar nord de Mart (any 1999)
Casquet polar sud de Mart (any 2000)

El planeta Mart té dos casquets de gel permanents en els seus pols. Durant l'hivern d'un pol, aquest roman sense llum, refredant la superfície i provocant la deposició del 25-30% de la atmosfera en blocs de gel sec de diòxid de carboni (CO2).[1] Quan els pols s'exposen novament a la llum solar, el CO2 congelat es sublima.[2] Aquestes accions estacionals transporten grans quantitats de pols i vapor d'aigua, donant lloc a gelades similars a les de la Terra.

Els casquets en ambdós pols consisteixen principalment en gel d'aigua. El diòxid de carboni congelat s'acumula com una capa comparativament prima d'aproximadament un metre de gruix a la capa nord a l'hivern boreal, mentre que la capa sud té una capa de gel sec permanent d'aproximadament 8m de gruix.[3] El casquet polar nord té un diàmetre d'aproximadament 1.000km durant l'estiu marcià,[4] i conté aproximadament 1,6 milions de km cúbics de gel, que si es distribueix uniformement en el casquet resultaria en 2km de gruix.[5] Comparativament parlant, això equivaldria a un volum de 2,85 milions de km cúbics de la capa de gel de Groenlàndia. El casquet polar sud té un diàmetre de 350km i un gruix de 3km.[6] El volum total de gel en el casquet polar sud més els dipòsits en capes adjacents també s'ha estimat en 1,6 milions de km cúbics.[7] Tots dos casquets polars mostren depressions en espiral, que una anàlisi recent ha demostrat que són el resultat de vents catabàtics aproximadament perpendiculars que giren en espiral a causa de l'efecte Coriolis.[8][9]

La congelació estacional d'algunes àrees properes a la capa de gel sud dona com a resultat la formació d'1 metre de gruixudes plaques de gel sec sobre el sòl. Amb l'arribada de la primavera, la llum solar escalfa el subsòl i la pressió del CO2 sublimat s'acumula sota d'una llosa, elevant-la i finalment trencant-la. Aquest fet condueix a erupcions similars a guèisers de CO2 barrejat amb sorra o pols basàltica fosca. Aquest procés és ràpid i s'observa en l'espai d'uns pocs dies, setmanes o mesos, una taxa de canvi bastant inusual en geologia, especialment per a Mart. El gas que corre per sota d'una llosa fins al lloc d'un guèiser esculpeix un patró en forma d'aranya de canals radials per sota el gel.[10][11][12][13]

Al juliol de 2018, científics italians van informar de la descoberta d'un llac subglacial a Mart, 15km sota de la superfície dels dipòsits estratificats del pol sud (no sota la capa de gel permanent visible), i d'aproximadament 20km d'ample, la primera massa d'aigua estable coneguda al planeta.[14][15]

Congelació de l'atmosfera[modifica]

Una investigació basada en lleus canvis en les òrbites de les naus espacials al voltant de Mart durant 16 anys va trobar que cada hivern, aproximadament entre 3 i 4 bilions de tones de diòxid de carboni (CO2) es congelen de l'atmosfera cap al casquet polar de l'hemisferi. Això representa del 12% al 16% de la massa de tota l'atmosfera marciana. Aquestes observacions recolzen les prediccions del Model atmosfèric de Referència Global de Mart de 2010.[16][17]

Capes[modifica]

Ambdós casquets polars mostren característiques en capes, anomenades dipòsits de capes polars, que resulten de l'ablació estacional i l'acumulació de gel juntament amb la pols de les tempestes de pols marcianes. La informació sobre el clima passat de Mart pot eventualment revelar-se en aquestes capes, igual que els patrons en els anells dels arbres. Tots dos casquets polars mostren característiques estriades, probablement causades per patrons de flux de vent. Les ranures també estan influenciades per la quantitat de pols.[18] Com més pols, més fosca és la superfície. Com més fosca és la superfície, més es fon. Les superfícies fosques absorbeixen més energia lluminosa. Hi ha altres teories que intenten explicar els grans solcs.[19]

Capes a la capa de gel de nord, com les veu HiRISE (programa HiWish)
  • Capes exposades.
    Capes exposades.
  • Vista propera de les capes exposades.
    Vista propera de les capes exposades.
  • Capes visibles al llarg de la vora del casquet glacial nord.
    Capes visibles al llarg de la vora del casquet glacial nord.
  • Capes exposades a la capa de gel de nord, com les veu HiRISE (programa HiWish)
    Capes exposades a la capa de gel de nord, com les veu HiRISE (programa HiWish)
  • Vista propera de les capes exposades a la capa de gel de nord, com les veu HiRISE (programa HiWish)
    Vista propera de les capes exposades a la capa de gel de nord, com les veu HiRISE (programa HiWish)

Casquet polar nord[modifica]

Mosaic d'imatges preses entre el 16 de desembre de 2015 i el 26 de gener de 2016 pel Mars Orbiter Mission

La major part de la capa de gel del nord està formada per gel d'aigua; també té una fina capa estacional de gel sec. Cada hivern, la capa de gel creix entre 1,5 a 2 metres de gel sec. A l'estiu, el gel sec es sublima (passa directament de sòlid a gas) a l'atmosfera. Mart té estacions que són similars a les de la Terra, perquè el seu eix de rotació té una inclinació propera a la de la Terra (25,19 ° Mart, 23,44 ° la Terra).

Durant cada any a Mart, fins a un terç de la fina atmosfera de diòxid de carboni de Mart es "congela" durant l'hivern en els hemisferis nord i sud. Els científics fins i tot han mesurat petits canvis en el camp de gravetat de Mart a causa de el moviment del diòxid de carboni.[20]

La capa de gel al nord és de menor altitud: la base es troba a -5000 metres i el cim a - 2000 metres.[21][22] També fa més calor, de manera que tot el diòxid de carboni congelat desapareix cada estiu.[23] La part del casquet que sobreviu a l'estiu es diu casquet residual nord i està feta de gel d'aigua. Es creu que aquest gel d'aigua té fins a tres quilòmetres de gruix. La capa estacional molt més prima comença a formar-se a finals de l'estiu i principis de tardor, quan es formen una gran quantitat de núvols (anomenada caputxa polar), que deixen caure una precipitació que espessa la capa. El casquet polar nord és simètric al voltant del pol i cobreix la superfície fins a uns 60 graus de latitud. Les imatges d'alta resolució preses amb el Mars Global Surveyor de la NASA mostren que el casquet polar nord està cobert principalment per solcs, esquerdes, petits paquets i protuberàncies que li donen un aspecte de mató. Els pous estan molt a prop els uns dels altres en relació amb les molt diferents depressions del casquet polar sud.

Casquet polar sud[modifica]

El casquet permanent del pol sud és molt més petit que el del nord. Té 400km de diàmetre, en comparació amb el 1.100km de diàmetre del casquet nord.[19] Cada hivern austral, la capa de gel cobreix la superfície fins a una latitud de 50°.[24] Part de la capa de gel es compon de gel sec i diòxid de carboni sòlid. Cada hivern, la capa de gel creix a l'afegir d'1,5 a 2 metres de gel sec de la precipitació d'una capa polar de núvols. A l'estiu, el gel sec es sublima (passa directament de sòlid a gas) a l'atmosfera. Mart té estacions que són similars a les de la Terra perquè el seu eix de rotació té una inclinació propera a la de la nostra pròpia Terra (25,19 ° per a Mart, 23,45 ° per a la Terra). La capa de gel al sud és de major altitud: la base es troba a +1000 metres, i el cim a 3500 metres).[21][22][23]

La capa de gel meridional residual es desplaça, és a dir, no està centrada en el pol sud. No obstant això, el límit estacional sud se centra a prop de el pol geogràfic.[19] Els estudis han demostrat que la capa descentrada és causada per neu que cau d'un costat a l'altre. A la banda de l'hemisferi occidental del pol sud es forma un sistema de baixa pressió perquè els vents canvien a la Conca Hellas. La neu tendeix a reflectir més llum solar a l'estiu, de manera que no es fon ni es sublima tant (el clima de Mart fa que la neu passi directament de sòlid a gas). La gebre, d'altra banda, té una superfície més rugosa i tendeix a atrapar més llum solar, resultant en una major sublimació. En altres paraules, les àrees més gelades i més dures són les menys fredes.[25]

Extensions[modifica]

Extensions de gel de CO2 al pol nord (esquerra) i sud (dreta) durant un any marcià.

Referències[modifica]

  1. ↑ Mellon, J. T.; Feldman, W. C.; Prettyman, T. H. «The presence and stability of ground ice in the southern hemisphere of Mars». Icarus, 169, 2, 2003, pàg. 324–340. Bibcode: 2004Icar..169..324M. DOI: 10.1016/j.icarus.2003.10.022.
  2. ↑ Hess, S.; Henry, R.; Tillman, J. «The seasonal variation of atmospheric pressure on Mars as affected by the south polar cap». Journal of Geophysical Research, 84, 1979, pàg. 2923–2927. Bibcode: 1979JGR....84.2923H. DOI: 10.1029/JB084iB06p02923.
  3. ↑ «Mars, polar caps». A: Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight. 
  4. ↑ «MIRA's Field Trips to the Stars Internet Education Program». Mira.or. [Consulta: 26 febrer 2007].
  5. ↑ Carr, Michael H.; Head, James W. «Oceans on Mars: An assessment of the observational evidence and possible fate». Journal of Geophysical Research, 108, 5042, 2003, pàg. 24. Bibcode: 2003JGRE..108.5042C. DOI: 10.1029/2002JE001963.
  6. ↑ Phillips. «Mars is Melting, Science at NASA». Arxivat de l'original el 2007-02-24. [Consulta: 26 febrer 2007].
  7. ↑ Plaut, J. J. «Subsurface Radar Sounding of the South Polar Layered Deposits of Mars». Science, 316, 5821, 2007, pàg. 92–5. Bibcode: 2007Sci...316...92P. DOI: 10.1126/science.1139672. PMID: 17363628.
  8. ↑ Smith, Isaac B.; Holt, J. W. «Onset and migration of spiral troughs on Mars revealed by orbital radar». Nature, 465, 4, 2010, pàg. 450–453. Bibcode: 2010Natur.465..450S. DOI: 10.1038/nature09049. PMID: 20505722.
  9. ↑ «Mystery Spirals on Mars Finally Explained». Space.com, 26-05-2010. [Consulta: 26 maig 2010].
  10. ↑ «NASA Findings Suggest Jets Bursting From Martian Ice Cap». NASA, 16-08-2006 [Consulta: 11 agost 2009]. Arxivat 2009-10-10 a Wayback Machine. «Còpia arxivada». Arxivat de l'original el 2009-10-10. [Consulta: 16 abril 2021].
  11. ↑ Kieffer «Annual Punctuated CO2 Slab-ice and Jets on Mars», 2000. [Consulta: 6 setembre 2009].
  12. ↑ «Simulations of Geyser-type Eruptions in Cryptic Region of Martian South». G. Portyankina, 2006. [Consulta: 11 agost 2009].
  13. ↑ Kieffer, Hugh H.; Christensen, Philip R.; Titus, Timothy N. «CO2 jets formed by sublimation beneath translucent slab ice in Mars' seasonal south polar ice cap». Nature, 442, 7104, 30-05-2006, pàg. 793–796. Bibcode: 2006Natur.442..793K. DOI: 10.1038/nature04945. PMID: 16915284.
  14. ↑ «Liquid water 'lake' revealed on Mars». BBC News [Consulta: 26 juliol 2018].
  15. ↑ Orosei, R.; Lauro, S. E.; Pettinelli, E.; Flamini, E.; Coradini, M. «Radar evidence of subglacial liquid water on Mars». Science, 361, 6401, 2018, pàg. 490–493. Bibcode: 2018Sci...361..490O. DOI: 10.1126/science.aar7268. PMID: 30045881.
  16. ↑ Steigerwald. «New gravity map gives best view yet inside Mars». NASA/Goddard Space Flight Center. Sciencedaily.com, març 2016. [Consulta: 3 octubre 2016].
  17. ↑ , doi:10.1016/j.icarus.2016.02.050, <https://zenodo.org/record/894840>
  18. ↑ «Mars Polar Regions». Windows to the Universe. National Earth Science Teachers Association. [Consulta: 28 desembre 2019].
  19. ↑ 19,0 19,1 19,2 Barlow, Nadine G. Mars: an introduction to its interior, surface and atmosphere. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2008, p. [Pàgina?]. ISBN 978-0-521-85226-5. 
  20. ↑ «Laser Altimeter Provides First Measurements of Seasonal Snow Depth On Mars». Goddard Space Flight Center. NASA, 06-12-2001. Arxivat de l'original el 2009-07-12. [Consulta: 19 gener 2018].
  21. ↑ 21,0 21,1 Faure, Gunter; Mensing. Introduction to Planetary Science: The Geological Perspective (en anglès). Springer Science & Business Media, 2007-05-04. ISBN 9781402055447. 
  22. ↑ 22,0 22,1 Fishbaugh, K. «Comparison of the North and South Polar Caps of Mars: New Observations from MOLA Data and Discussion of Some Outstanding Questions». Icarus, 154, 1, 2001, pàg. 145–161. Bibcode: 2001Icar..154..145F. DOI: 10.1006/icar.2001.6666.
  23. ↑ 23,0 23,1 Taylor, Fredric W. The Scientific Exploration of Mars, 2009-12-10. ISBN 978-0-521-82956-4. 
  24. ↑ Hansen, C.J.; Thomas, N.; Portyankina, G.; Kieffer, H.; Becker, T. «HiRISE observations of gas sublimation-driven activity in Mars' southern polar regions: I. Erosion of the surface». Icarus, 205, 1, 2010, pàg. 283–295. Bibcode: 2010Icar..205..283H. DOI: 10.1016/j.icarus.2009.07.021.
  25. ↑ «Mars polar cap mystery solved». Spaceref.com. Arxivat de l'original el 2023-03-07. [Consulta: 28 desembre 2019].
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Casquets_polars_de_Mart&oldid=33102901»