La fel ca Pământul, Marte are capace polare înghețate, dar spre deosebire de Pământ, aceste capace sunt fabricate din gheață cu dioxid de carbon, precum și gheață de apă. Problema este că, deși capacul de iarnă este simetric față de polul sud, capacul rezidual este compensat cu aproximativ trei până la patru grade. Folosind datele de la navele spațiale Mars Express ale ESA, oamenii de știință spun că sunt de vină două lucruri: sistemul meteorologic marțian și, în mod interesant, este cel mai mare crater de impact pe Marte - chiar dacă nu este nicăieri aproape de polul sud.
Utilizând spectrometrul planetar Fourier (PFS) la bordul Mars Express, Marco Giuranna de la Institutul de Fisică dello Spazio Interplanetario CNR (IFSI), Roma, Italia și colegii au măsurat temperatura atmosferei lui Marte de la sol până la o altitudine de 50 km deasupra regiunii polare sudice.
Aceștia au graficat modul în care atmosfera se schimbă în temperatură și alte caracteristici pe parcursul a mai mult de jumătate de an marțian și au monitorizat modul în care se produce dioxidul de carbon în capacul sudic de gheață pe măsură ce toamna se transformă în iarnă pe Marte. „Nu este un proces simplu. Am constatat că două sisteme meteorologice regionale s-au dezvoltat de la jumătatea toamnei până la iarnă ”, spune Giuranna.
Aceste sisteme meteorologice sunt derivate din vânturi puternice spre est care suflă direct în bazinul Hellas, cea mai mare structură de impact de pe Marte cu un diametru de 2300 km și o adâncime de 7 km. Adâncimea craterului și ascensiunea abruptă a pereților deviază vânturile și creează ceea ce se numesc valuri Rossby pe Pământ. Aceasta creează un sistem de presiune joasă în apropierea polului sud în emisfera vestică și un sistem de înaltă presiune în emisfera estică, din nou în apropierea polului sud.
Giuranna a constatat că temperatura sistemului de presiune joasă este adesea sub punctul de condensare a dioxidului de carbon, astfel încât gazul se condensează și cade din cer ca zăpada și se acumulează pe pământ ca îngheț. În sistemul de înaltă presiune, condițiile nu sunt niciodată potrivite pentru zăpadă, astfel încât se produce doar îngheț la sol. Astfel, capacul polar sud este construit prin două mecanisme diferite.
Zonele cu acoperire extinsă de zăpadă nu se sublimează vara, deoarece reflectă mai mult soare înapoi în spațiu decât înghețul de suprafață. Cerealele de îngheț tind să fie mai mari decât boabele de zăpadă și au suprafețe mai dure. Textura zdrențată captează mai mult lumina soarelui, conducând sublimarea.
Așadar, zona vestică a capacului polar sudic, construită din zăpadă și îngheț, nu numai că are o cantitate mai mare de gheață cu dioxid de carbon depus, dar se sublimează mai lent în timpul verii, în timp ce zona vestică construită din îngheț dispare complet. Aceasta explică de ce capacul rezidual nu este plasat simetric în jurul polului sud.
„Aceasta a fost o curiozitate marțiană de mulți ani”, spune Giuranna. Datorită Mars Express, oamenii de știință planetari înțeleg acum o nouă fațetă a acestei lumi uimitoare și extraterestre.
Sursa: ESA