Модел на општа циркулација на Марс

Моделот на општа циркулација на Марс е резултат на истражувачки проект на НАСА за да се разбере природата на општата циркулација на атмосферата на Марс, како таа циркулација се движи и како долгорочно влијае на климата на Марс.
1 Како функционира
Овој климатски модел на Марс е сложен 3-димензионален (висина, географска ширина, должина) модел, кој ги претставува процесите на атмосферско загревање со гасови и пренос на топлина од земја-воздух, како и атмосферски движења од големи размери. Моделот користи и геофизички граници кои се земени од набљудувањето на вселенските летала. Овие граници може да вклучуваат топографија на Марс, албедо или топлинска инерција. Со решавање на динамиката и физиката на моделот може да се процени целокупното разбирање на процесите на планетите.
2 Историја
Првиот обид за модел на општа циркулација на Марс беше создаден од Леови и Минц кои користеа модел на Земјата и го адаптираа според условите на Марс. Овој прелиминарен модел имаше способност да предвиди атмосферска кондензација на јаглерод диоксид и присуство на минливи бароклински бранови во зимските умерени ширини. По ова, Ејмс истражувачкиот центар на НАСА почна да додава повеќе податоци за да го унапреди моделот и да добие подобар увид на климата на Марс. Моделите за симулација на климата на Марс датираат уште од мисиите на Викинг на Марс . Повеќето модели за симулација на климата на Марс се напишани од поединечни истражувачи кои што не биле користени. Во деведесетите, се појави потребата за унифицирана база од кодови на модели, поради општото влијание на интернетот врз моделирањето и истражувањето на климата. Актуелниот модел за симулација на климата на Марс потекнува од ерата на Интернет. Во 2007 година, Џеф Холингсворт го презеде раководството на Ејмс GCM групата. Со помош на седиштето на НАСА, беше создаден центар за моделирање на климата на Марс (MCMC) со цел да се обезбедат повеќе услуги. Од 2019 година, Мелинда Каре е на чело на раководството на MCMC и помогна во развојот на нов модел со општа циркулација на Марс со конечен волумен со кубни сфери (базиран FV3) за да се обезбеди моделирање со повисока резолуција. Новиот модел базиран на FV3 го замени постариот модел со динамичко јадро (Legacy Mars GCM). Направени се и други подобрувања со цел да се овозможи општ пристап на постарите и поновите модели на општа циркулација на Марс. MCMC неодамна претстави алатка со отворен код за анализа и визуелизација на моделот на општа циркулација на Марс.Проектот има за цел да го поедностави и зголеми пристапот до податоците од Марс. Оваа цел за зголемување на пристапноста е да им се овозможи на научниците и истражувачите поголем пристап до податоци од мисиите на Марс.
3 Истражување користејќи го општиот циркулациски модел на Марс
Општиот циркулациски модел на Марс е алатка која научниците ја користат за подобро разбирање на планетата. Моделот вклучува различни циклуси на Марс, како активни циклуси на јаглерод диоксид, притисок, прашина и вода. Овие елементи заедно овозможуваат увид во атмосферската хемија на планетата. Моделот се користи како помош при интерпретација и анализа на податоците добиени од вселенските летала и се применува во многу научни дисциплини кои сè уште имаат нерешени прашања за планетата. Некои од неодамнешните истражувања користејќи го моделот вклучуваат утврдување на процесите кои предизвикале појава на големи количества водена пареа на високи надморски височини за време на глобалната прашина бура во 2018 година, интерпретација на термосферските бранови на Марс, ефектите од промените на орбитата врз циркулаторниот и климатскиот систем на планетата, и многу повеќе. Во 2016 година беше лансиран ExoMars Trace Gas Orbiter со надеж да се најдат докази за метан и други траги елементи кои би можеле да бидат потпис на биолошки и/или геолошки процеси. NOMAD спектрометарот на ExoMars ќе се потпира на општиот циркулациски модел на Марс за многу од интерпретациите и анализите на податоците. Други инструменти од вселенски летала, како што е Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) на Maven's, се споредени со циркулацискиот модел, особено резултатите поврзани со воден мраз и прашина. Со континуираното додавање на нови вселенски летала кои се испраќаат на Марс, податоците брзо се ажурираат, правејќи го моделот на Марс високо напреден.
4 Метан на Марс
Атмосферата на Марс содржи 10 nmol/ mol метан (CH<sub>4</sub>). Во 2014 година, НАСА објави дека роверот ''„Кјуриосити“'' забележал десеткратно зголемување на метанот во атмосферата кон крајот на 2013 и почетокот на 2014 година. Четири мерења направени во период на два месеци, во просек изнесуваа 7.2 ppb, што значи дека Марс епизодно произведува или ослободува метан од непознат извор. Пред и потоа, мерењата беа во просек околу една десетина од тоа ниво. На 7 Јуни 2018 година, НАСА објави циклична сезонска варијација на нивото на позадината на атмосферскиот метан.
Главните како главни причини за потеклото на метанот на Марс може да се вклучат небиолошки процеси како што се реакции на вода-карпи, радиолиза на вода и формирање на пирит, од кои сите произведуваат H<sub>2</sub> кој потоа може да генерира метан и други јаглеводороди преку синтезата на Фишер-Тропш со CO и CO<sub>2</sub> . Исто така, се покажа дека метанот може да се произведе со процес кој вклучува вода, јаглерод диоксид и минералот оливин, за кој се знае дека е вообичаен на Марс.
Живите микроорганизми, како што се метаногените, се уште еден можен извор, но на Марс не е пронајден доказ за присуство на такви организми.
5 Други планети
Постојат глобални модели за симулација на климата кои се напишани за Јупитер, Сатурн, Нептун и Венера .
6 Поврзано
* Атмосфера на Марс
* Метан
7 Наводи