Kocka alakú hópelyhek, jég borította buckák és felszíni fagy jellemzi a Mars leghidegebb évszakát. A marsi tél beköszöntével igazi földöntúli téli tájjá alakul szomszédos bolygónk felszíne, a sarkvidékeken akár -123 °C-ig is süllyedhet a hőmérséklet. Bármilyen hideg is van viszont, azért az Alpok hófödte hegyeire emlékeztető tájra így sem számíthatunk: a Mars egyetlen, legnagyobb részben extrém lapos régiójában sem várható 1-2 méternél mélyebb hó. A bolygó elliptikus pályája miatt ráadásul jóval ritkábban is köszönt be a tél, mivel egyetlen marsi év közel két földi évig tart.

Milyen a marsi tél? Ebben a rövid, háromperces videóban a NASA kutatói mutatják be bolygószomszédunk leghidegebb évszakát. Az angol nyelvű videó forrása: NASA/JPL-Caltech

A bolygón több egyedi téli képződménnyel is találkozhatunk, amiket a különböző marsjáróknak köszönhetően tanulmányozhattak is; ezekből a különlegességekből válogatunk most.

Kétféle hó

A marsi hó kétféle variációban hullik: vízjég és szén-dioxid jég, ismertebb nevén szárazjég formájában. Mivel a marsi légkör jóval vékonyabb a földinél és roppant alacsony hőmérsékletek is előfordulnak, a vízjég még azelőtt szublimál (légneművé alakul), mielőtt elérné a felszínt. A szárazjég hó viszont leér és elég hullik belőle ahhoz, hogy hótalppal sétálhassunk benne; ha viszont már síelni szeretnénk, akkor valamilyen kráter peremét kellene felkeresnünk, ahol a lejtős felszínen összegyűlik a hó.

A NASA MRO keringőegységének HiRISE kamerájával készített felvételen homokdűnéket láthatunk, amiknek a hidegebb részeit víz és szén-dioxid jég borítja. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

Hóesés csak a legextrémebb hidegekben fordul elő a Marson: a sarkvidékeken, felhőtakaró alatt, éjszaka. A keringőegységek kamerái nem látnak át ezeken a felhőkön, a felszíni egységek pedig nem vészelnék át az extrém hideget. Megörökíteni emiatt még nem sikerült a hóesést – néhány speciális mérőeszköznek köszönhetően viszont biztosak vagyunk a létezésében. A NASA MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) keringőegységének MCS (Mars Climate Sounder) eszköze az emberi szem számára láthatatlan hullámhosszon érzékeli a beeső fényt, átlát a felhőtakarón és így detektálta a felszínre hulló szén-dioxid havat. Ezen kívül 2008-ban érkezett a Marsra a NASA Phoenix rovere, ami kb. 1600 km-re szállt le az északi pólustól és lézeres mérőeszközével felszínre hulló vízjég havat detektált.

Megadűnék a HiRISE kamera felvételén, amiket a tél során szén-dioxid jég és vízjég borított be. Ahogyan a tavasz érkezésével szublimálni kezd a jégtakaró, láthatóvá válik alatta a sötétebb színű kőzettakaró. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/Univerity of Arizona)

Kocka formájú hópelyhek

A földi hópelyhek rendszerint hexagonálisan szimmetrikusak, mert a vízmolekulák fagyott állapotban hatszögletű rácsba rendeződnek. A szén-dioxid esetében a molekulák négyesével alkotnak kötéseket, emiatt a szárazjég hópihéi kocka formájúak. Az MCS méréseinek köszönhetően pedig azt is tudjuk, hogy ezek a hópelyhek kisebbek, mint egy emberi hajszál átmérője.

Foltokban jeges kráterperem az MRO HiRISE felvételén. Ahol kevesebb napfény éri a krátert, ott fényes, a képen kékes árnyalatú jég borítja. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

Jégvirágok a roveren

A vízjég és a szén-dioxid jég is egyaránt képes felszíni jégként kifagyni a Marson, jóval nagyobb területen, mint a hó. A Viking leszállóegység már az 1970-es években megfigyelt vízjég borítást, a NASA Odyssey keringőegysége pedig a jég képződését, majd a felkelő Nap sugarainak hatására történő szublimálását is megfigyelte.

Sokszögekre osztotta a felszínt a vízjég a HiRISE felvételén. Az áttetsző szén-dioxid jég átereszti a napfényt, így az alatta csapdázódott gázok felmelegedve kitörnek, sötétebb anyagot szórva szét a felszínen (a képen kékre színezve látható). (Forrás: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

A tél szépséges vége

Talán az egyik legszebb jelenség a téli évszak végének közeledtével figyelhető meg, mikor minden felhalmozódott jég olvadni kezd és szublimál a légkörbe. Ennek során egészen bizarr és megkapó formákba rendeződik, ami emlékeztette már a kutatókat pókokra, dalmát kutyák foltjaira, tükörtojásra de ementáli sajtra is.

Ementáli sajtra emlékeztető jeges felszín az MRO HiRISE felvételén. (Forrás: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona)

Ez az olvadás egyben gejzírek kitöréséhez is vezet. Az áttetsző jég átereszti a napfényt, ami felmelegíti az alatta csapdázódott gázt. A gáz idővel kitör a jég alól és legyező formában szórja szét a port a felszínen. Az így kialakuló formákat tanulmányozva meghatározható például az adott területen uralkodó szél iránya.

Forrás: NASA JPL