Επιστημονικό Θέμα: Εποχιακές Διεργασίες

Εποχιακές Διεργασίες
Επικεφαλής Θέματος: Candy Hansen  

Τα εποχιακά πολικά καλύμματα του Άρη αποτελούνται κυρίως από πάχνη διοξειδίου του άνθρακα (CO₂), ή ξηρό πάγο. Η πάχνη αυτή εξαχνώνεται την άνοιξη αυξάνοντας την πίεση της αραιής Αρειανής ατμόσφαιρας. Το Φθινόπωρο το CO₂ της ατμόσφαιρας στερεοποιείται πάνω από την αντίστοιχη πολική περιοχή, κάνοντας τα πολικά καλύμματα να φθάνουν περίπου μέχρι τις 55° στο τέλος του χειμώνα κάθε ημισφαιρίου. Στην μελέτη αυτών των εποχιακών διεργασιών, παρατηρούμε τα πολικά καλύμματα καθώς απλώνονται και μαζεύονται, ώστε να διερευνήσουμε τις επιδράσεις του φαινομένου αυτού και σ’ ευρεία κλίμακα στον πλανήτη, αλλά και τοπικά τις επιπτώσεις της συμπύκνωσης και της εξάχνωσης.

Μαθαίνοντας γιά τις τρέχουσες διεργασίες σε τοπικό επίπεδο, μπορούμε να μάθουμε περισσότερα σχετικά με το πώς να ερμηνεύουμε την γεωλογική καταγραφή των κλιματικών αλλαγών στον Άρη. Η κάμερα “ Αρειανός Παρατηρητής” (MOC), της αποστολής Mars Global Surveyor μας έχει προσφέρει μιά εκπληκτική σειρά από εξωτικά τοπία, καθώς εξαχνώνεται το νότιο εποχιακό κάλυμμα, πού περιλαμβάνει κηλίδες, “αράχνες” και ριπίδια. Μιά περιοχή κοντά στον Ν. Πόλο, πού σκοπεύουμε να μελετήσουμε, έχει ονομαστεί “μυστηριώδης” (cryptic terrain), διότι φαίνεται να παραμένει αρκετά ψυχρή ακόμη και μετά την υποχώρηση του φωτεινού ξηρού πάγου.

Καίρια ερωτήματα σχετικά μ’ αυτό το Θέμα
Τι ακριβώς συμβαίνει την άνοιξη, όταν το εποχιακό κάλυμμα αρχίζει νά εξαχνώνεται; Τι ακριβώς συμβαίνει το φθινόπωρο, όταν αρχίζει να σχηματίζεται η πάχνη CO₂; Τι καθορίζει την έκταση του εποχιακού πολικού καλύμματος κάθε χρόνο; Τι ελέγχει τον σχηματισμό και την εξάχνωση της εποχιακής πάχνης σε τοπικό επίπεδο (τοπογραφία, αντανακλαστικότητα του εδάφους); Τι ακριβώς συμβαίνει στην “μυστηριώδη” περιοχή; Πώς επηρεάζουν οι αμμοθύελες τον τοπικό καιρό στα όρια των πολικών καλυμμάτων; Προς ποιές κατευθύνσεις πνέει ο άνεμος και πώς αυτές αλλάζουν με την πάροδο της εποχής; Εμφανίζονται πίδακες (geysers), καθώς υποχωρεί το εποχιακό κάλυμμα; Μήπως αυτή είναι η αιτία των κηλίδων και των ριπιδίων;

Σχέση μ’ άλλα Θέματα
Το Θέμα αυτό συνδέεται στενά με τα Θέματα των Κλιματικών Αλλαγών και της Πολικής Γεωλογίας. Η Πολική Γεωλογία, βέβαια, επικεντρώνει την προσοχή της στο μόνιμο παγετώδες κάλυμμα του νερού και στις αποθέσεις ιζημάτων, πού σχετίζονται μ’ αυτό, σ’ αντίθεση με το Θέμα αυτό , πού ασχολείται με την συμπεριφορά των εποχιακών καλυμμάτων CO₂. Η Κλιματική Αλλαγή είναι μιά προέκταση των εποχιακών αλλαγών, πού όμως ασχολείται με διαδικασίες σε βάθος χρόνου και όχι με τις εποχιακές διακυμάνσεις.

Ενδιαδέροντες σχηματισμοί ορατοί στην κλίμακα του HiRISE
Ένα παράδειγμα φαινομένου από τα πολλά, πού θα θέλαμε να παρατηρήσουμε, είναι η εξέλιξη μιάς “κηλίδας” σε “ριπίδιο”, καθώς το εποχιακό κάλυμμα CO2 υποχωρεί την άνοιξη. Μήπως η “κηλίδα” σχηματίζεται σε μιά, τοπικά σκουρόχρωμη περιοχή, πού έτσι θερμαίνεται ευκολότερα από τον περιβάλλοντα χώρο και κατόπιν μεγαλώνει; Το σκουρόχρωμο υλικό της, μήπως είναι εξαιρετικά λεπτόκοκκο, κι έτσι εύκολα εξαπλώνεται με τον άνεμο στον φωτεινό ξηρό πάγο τριγύρω, δημιουργώντας ένα ριπίδιο; Ή μήπως το σκοτεινό υλικό ανασηκώνεται στην ατμόσφαιρα από έντονα ανοδικά ρεύματα, δημιουργώντας τους ομπρελοειδείς σχηματισμούς, πού παρατήρησε στον Τρίτωνα ο Voyager 2; Η υψηλή ανάλυση και ο μεγάλος λόγος σήματος πρός θόρυβο, πού χαρακτηρίζει τις εικόνες HiRISE, παράλληλα με την στερεοσκοπική κάλυψη, μπορεί να μας δώσει τις καλύτερες δυνατές φωτογραφίες αυτών των εξωγήινων τοπίων.