Ero sivun ”Marsin kaasukehä” versioiden välillä
| [katsottu versio] | [katsottu versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
katkonaisia kappaleita korjattu |
|||
Rivi 1:
[[Kuva:MarsSunset.jpg|thumb|right|Auringonlasku Marsissa näyttää valon siroamaisen ja heijastumisen Marsin kaasukehässä ja siinä leijuvissa pölyhiukkasissa. ([[Spirit (luotain)|Spirit-luotaimen]] 2005 ottama kuva).]]
'''[[Mars]]illa''' on ohut '''[[kaasukehä]]''', jonka [[paine]] on noin 1/200 [[ilmanpaine|Maan ilmakehän paine]]esta.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Markus Hotakainen|Nimeke = MARS - Myytistä maisemaksi| Kappale = | Sivu = 81 | Selite = | Julkaisija = WSOY | Vuosi = 2005|Tunniste = ISBN 951-0-29932-4 | Viitattu = 5.2.2013}}</ref> Se on enimmäkseen [[hiilidioksidi]]a, mutta siellä on myös typpeä, argonia ja jälkiä hapesta ja [[vesihöyry]]stä, sekä muita kaasuja vielä pienempiä määriä. Marsin ilmakehässä on vesihöyryä vain 1/1000 Maan vastaavasta.{{Lähde||16. syyskuuta 2008}} Paine pinnalla on korkeudesta riippuen 0,6–1,155 kPa, Maassa se on 101,3 kPa. Talvella 25 % kaasukehästä tiivistyy [[napalakki]]in [[hiilidioksidijää]]ksi. Hiilidioksidijään sulaminen laukaisee voimakkaita pölymyrskyjä, ja Marsissa on monenlaisia vedestä ja hiilidioksidijäästä koostuvia pilviäkin. Marsin sää on kokonaisuutena ennustettavampaa kuin Maan sää.
Muinaisessa historiassa Marsin kaasukehä on ollut tiheämpi tulivuorista purkautuneiden kaasujen takia. Koska Marsin [[painovoima]] on pieni,
== Kaasukehän koostumus==
Rivi 14 ⟶ 11:
==Kaasukehän rakenne==
Marsin kaasukehä eroaa maan kaasukehästä muun muassa siten, että siitä puuttuu Maalle tyypillinen [[tropopaussi]] ja [[stratosfääri]].
Marsin kaasukehän skaalakorkeus on noin 11 km, kun se on Maassa 6 km. Skaalakorkeuden matkalla kaasuosasten tiheys alenee noin 1/2,72 osaan. Noin 50 km korkeudessa kaasun paine on noin 1/60 siitä mitä pinnalla, eli noin 1/1000 siitä mitä Maassa<ref name="student">http://web.archive.org/web/20070705012123/http://www.student.oulu.fi/~jkorteni/space/mars/atm/meteorology.html</ref>, eli 0,1 mbar. 105 km korkeudessa paine on vain 0,0001 mbar.<ref name="student"/> Marsin pilviä sisältävän "troposfäärin" raja on noin 80–90 km:ssä. Siellä on vesijääpilviä noin 20 km ja hiilidioksidijääpilviä 50 km korkeudessa. Sen jälkeen alkaa stratosfääri tai oikeammin mesosfääri.
Marsin
*Troposfääri ulottuu noin 45 km:n korkeuteen<ref>http://lasp.colorado.edu/~bagenal/3720/CLASS13/13EVM-4.html</ref>
Rivi 27 ⟶ 21:
*Termosfääri eli eksosfääri yli 115 km<ref>http://lasp.colorado.edu/~bagenal/3720/CLASS14/14EVM-5.html</ref>, jopa yli 300 km<ref>http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/cool_stuff/tour_mars_atm_5.html</ref>
*Alempi kaasukehä: leijuvan pölyn lämmittämä kaasukehän alin kerros.
Rivi 36 ⟶ 30:
==Kaasukehän paine==
Marsin kaasukehän paine on keskimäärin vain 0,6 kPa (6 mbar), verrattuna Maan ilmakehän 101,3 kPa:n paineeseen. Näin ollen Marsin kaasukehän paine on 0,6 % maan vastaavasta. Marsin kaasukehän paine on korkeimmalla kohdalla noin 25 km korkean [[Olympus Mons]]in huipulla 30 Pa ja alimmalla kohdalla [[Hellas Planitia]]ssa yli 1155 Pa. Marsin kaasukehän paine eli "ilmanpaine" vaihtelee vuodenaikojen mukaan muun muassa sen takia, että ajoittain osa kaasukehän hiilidioksidista sitoutuu planeetan napalakkiin. Vikingin ja Pathfinderin laskeutumispaikoilla paine vaihteli niin että talvella oli korkeapaine 9–10 mbar, kesällä matalapaine 7 mbar.<ref name="student"/>
== Lämpötila==
Marsin keskimääräinen lämpötila on -55°C<ref>http://web.archive.org/web/19961225224633/http://seds.lpl.arizona.edu/nineplanets/nineplanets/mars.html</ref><ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Allan B. Cobb| Nimeke = Mars
Marsin akselikallistuma on suunnilleen sama kuin Maapallolla ja vuorokausi hieman pidempi kuin Maalla. Mars saa säteilyä 589 W/m2 ali alle puolet siitä mitä Maa. Tästä johdettu Marsin ns. tasapainolämpötila on 210 K.
Marsin kaasukehän kasvihuoneilmiö on vain 7 °C (5-10 C<ref>http://web.archive.org/web/20060827100044/http://www.astro.helsinki.fi/~mvaisala/marsilma.pdf</ref>), Maassa 38 °C.<ref>Suuntana Mars sivu 160</ref>
Rivi 53 ⟶ 41:
Mars on lähimpänä Aurinkoa silloin, kun Marsin kaltevan akselin etelänapa osoittaa Auringon suuntaan. Tällöin Marsin etelän kesä on hivenen lämpimämpi kuin pohjoisen kesä.
Huhtikuussa 2007 julkaistun tutkimuksen mukaan Marsissa olisi käynnissä globaali ilmastonmuutos, jonka seurauksena planeetan keskilämpötila voi nousta 0,65 °C vuosisadassa. Tämä johtuu planeetan pinnan tummumisesta pölymyrskyjen siirtäessä vaaleaa pölymäistä maa-ainesta pois tummien kallioiden päältä.<ref>{{Lehtiviite | Tekijä=Fenton, Geissner & Haberle | Otsikko=Global warming and climate forcing by recent albedo changes on Mars | Julkaisu=Nature | Vuosi=2007 | Numero=446 | Sivut=646-649}}</ref> Pölymyrsky supistaa Marsin yö- ja päivälämpötilan eron noin 10 °C, se viilentää päivää ja lämmittää yötä.<ref>Suuntana Mars sivu 162</ref>
=== Luotaimien mittaamia lämpötiloja ===
Viking 1-luotaimen laskeutumispaikan lämpötila oli kesällä -31 -- -81 °C. Viking 2:n lämpötila oli -30 -- -81 °C.<ref>Heikki Oja - Markku Poutanen Planeetat sivu 117-119</ref> [[Mars Pathfinder]]in laskeutumispaikalla lämpötila laski eräänä yönä -75 asteeseen ja nousi päivällä -15 asteeseen. [[Viking 1]]:n ja Pathfinderin laskeutumispaikalla lämpötila vaihteli melko säännöllisesti välillä -90°C – -25 °C.
== Mahdollinen nestemäinen vesi ==
Rivi 71 ⟶ 57:
Marsin ja Maan tuulet muistuttavat jossain määrin toisiaan, koska molemmat pyörivät suunnilleen samassa jaksossa ja niiden akseli on samalla lailla kallellaan. Ns. [[Hadleyn solu|Hadleyn kiertoliikkeessä]] Marsin päiväntasaajan seuduilla nousee lämmin ilma ylöspäin, ja liikkuu ylhäällä kohti napoja. Marsin pyörimisen aiheuttama [[Coriolis-ilmiö]] kääntää liikettä kohti napoja. Ilman virtaus lämpimältä päiväntasaajaseudulta jatkuu navoille asti, toisin kuin Maassa. Marsissa esiintyy Maata säännöllisempinä korkea- ja matalapaineiden vuorottelua eli niin sanottuja barokliinisia vaihteluita lähinnä talven molemmin puolin.
Marsissa on matalapaineita alemmassa ilmakehässä lähellä napalakkia. Päiväntasaajalla on itätuulia, muualla länsituulia. Yläilmakehässä on napa-alueita kiertäviä suihkuvirtauksia, joiden nopeus on 150 m/s.<ref>http://web.archive.org/web/20060827100044/http://www.astro.helsinki.fi/~mvaisala/marsilma.pdf</ref> Marsille luonteenomaisia säähän vaikuttavia tekijöitä ovat hiilidioksidin härmistymisestä ja tiivistymisestä johtuvat tuulet pohjois-eteläsuunnassa
▲Marsille luonteenomaisia säähän vaikuttavia tekijöitä ovat hiilidioksidin härmistymisestä ja tiivistymisestä johtuvat tuulet pohjois-eteläsuunnassa, sekä tuulten nostaman pölyn vaikutus kaasukehän lämpötilaan ja tuuliin.<ref>Suuntana Mars! sivu 165</ref>
Marsissa esiintyy vuorituuli-ilmiö, joka on Marsin kesäpallonpuoliskolla hyvin säännöllinen.
Rivi 83 ⟶ 65:
[[Kuva:Mars cyclone.jpg|thumb|Sykloni Marsin Pohjoisen napalakin lähellä]]
Marsissa on kesäisin pohjoisen napalakin lähistöillä aina samassa kohdassa suuri Maan syklonia tai [[hurrikaani]]a muistuttava pilvipyörre, joka koostuu vesijääpilvistä. Sen läpimitta on noin 1750 km, ja myrskyn silmän läpimitta noin 300 km. Myrsky on suunnilleen paikassa 67° pohjoista leveyttä, 85° läntistä pituutta, [[Mare Acidalium]]in länsipuolella. Hurrikaani on pohjoisen napalakin lähistöillä, missä on kesäisin myös muita hurrikaaneja.<ref>http://science.nasa.gov/current/event/ast19may99_1.htm</ref>
== Marsin vuodenajat eri pallonpuoliskoilla ==
Marsin akselikallistuma määrää planeetan vuodenajat, mutta myös radan suurella soikeudella on merkitystä. Marsin etelän talvi on pitkä ja kylmä, pohjoinen talvi lyhyt ja lauha, Marsin mittapuiden mukaan. Marsin akselikallistuman uskotaan huojuvan jopa 45 asetta, ja Marsin uskotaan olevan nykyään lämpimässä jääkausien välisessä tilassa. Marsin radan soikeuden ja akselikallistuman muutokset johtavat 170000 vuoden mittaiseen jääkausijaksoon.
== Marsin pilvet ==
Rivi 98 ⟶ 75:
Marsin pilvet koostuvat vesi- ja hiilidioksidijäästä.<ref>Suuntana Mars! sivu 168</ref> Vesijääpilviä on silloin tällöin varsinkin päiväntasaajan lähellä, ja hiilidioksidipilviä napojen lähellä.<ref>http://web.archive.org/web/20060827100044/http://www.astro.helsinki.fi/~mvaisala/marsilma.pdf</ref> Vesijääpilvet ovat noin 10-15 km:n korkeudessa ja hiilidioksidijääpilvet yli 40-50 km:n korkeudella,<ref>http://physics.uoregon.edu/~jimbrau/BrauImNew/Chap10/FG10_19.jpg</ref> mutta Marsista on löydetty pilviä jopa 80-100 km:n korkeudelta.<ref>http://www.avaruus.fi/index0806.html</ref> Planeetalla pöly nousee yli 40 km:n korkeuteen.<ref>http://www.daviddarling.info/images/Mars_atmosphere1.jpg</ref> Marsin pilviä, ns. "sinisiä" tai "valkoisia pilviä" on nähty pitkään kaukoputkilla, ja niitä nähdään avaruusluotainten kuvissa. Ne muistuttavat useimmin maan [[cirruspilvi]]ä. Pilviä on usein korkeiden tulivuorten ympärillä ja muutenkin eniten ekvaattorialueilla. Pilvisyyteen vaikuttavat tietenkin vuodesta toiseen epäsäännöllisesti esiintyvät pölymyrskyt.
Pohjoisen pallonpuoliskon syksyllä napajäätikön supistuttua pienimmillään syntyy pilviä, jotka leviävät aina 40-50 leveysasteelle asti. Eteläisellä pallonpuoliskolla ilmiötä ei ole nähty. Pohjoisella pallonpuoliskolla, toisin kuin eteläisellä, nähdään myös 100-300 km:n läpimittaisia spiraalipilviä.
Talvella kraattereissa havaitaan tuulen suojapuolelle synnyttäviä aaltomaisia pilviä, ja pohjoisessa myös [[kylmä rintama|kylmän rintaman]] pilviä. Marsin päiväntasaajan seuduilla näkyy aaltopilveä kevään aikoina, mutta niiden määrä pienenee kesällä, ja syksyllä nämä pilvet ovat molemmilla pallonpuoliskoilla harvinaisia. Lopputalvella pohjoisella pallonpuoliskolla näkyy 3-4 päivän välein säärintamiin liittyviä pilviä, mutta nämä ovat eteläisellä pallonpuoliskolla harvinaisia.
Hyvin korkealla Tharsis-harjulla havaitaan monipuolisempia sääilmiöitä kuin muualla, koska korkeusvaihtelut tuottavat monenlaisia tuulia. Monesti Tharsis-harjun tulivuorten lähellä on valkea pilvivaippa. Pilviä esiintyy pitkin vuotta, toki vaihdellen vuodenajan mukaan. Keväisin aamulla Tharsiksen seudulla on vuorten suojanpuolella aaltopilviä, päivän edetessä tuulen puolelle syntyy [[konvektiopilvi]]ä niin kuin vastaavissa oloissa Maassa.
Loppukeväällä ja alkukesällä aamuisin esiintyy pitkiä, jopa 1000 km:n mittaisia putkipilviä, joihin syntyy aaltojärjestelmä päivällä, aallonpituuden ollessa 10-20 km. Tämä järjestelmä siirtyy koilliseen tulivuorten jonoa pitkin. Syksyllä Tharsiksella syntyy suojanpuolen aaltopilviä, ja alkutalvella pelkkää utua.
=== Marsin pilvilajit ===
*Suojanpuolen pilvet: pilviä, joita on korkeiden vuorten tuulen suojanpuolella, liittyen tulivuoriin, harjanteisiin, kraattereihin. Marsin "ilma" liikkuu täällä aaltomaisesti.<ref>
*Aaltopilvet: Yleensä napa-alueen lähellä olevia aaltomaisia pilviä. Niitä on myös [[Tharsis]]ksella ja [[Lunae Planum]]illa.
*Pilvitäplät: pilviä, joita esiintyy kahden riveissä, ovat kumpupilviä. Niitä on pohjoisella napa-alueella, Tharsis-harjulla ja [[Syria Planum]]illa.
*Viirumaisia pilviä: muistuttavat lähinnä Maan cirrus-tai cirrostratus-pilviä. Esiintyvät kaikkialla, eniten niitä on ylämailla lounaaseen [[Syrtis Major]]ista.
*Sumua ja utua iltaisin ja aamuisin, näkyy hyvin jos ilmakehässä ei ole pölyä. Mm Argyren ja [[Hellas (Mars)|Hellas]]in altaassa. Niitä esiintyy joskus ylämaillakin, [[Sinus Sabaeus]]illa ja [[Solis Planum]]illa.
*Pölypilvet, pölymyrskyt.
== Pölymyrskyt ==
Marsissa esiintyy pieniä [[pölypyörre|pölypyörteitä]], ja myös valtavia pölymyrskyjä. Pienet pölypyörteet jättävät jälkeensä kiemurtelevia tummia vanoja. Joka vuosi syntyy monia muutaman sadan kilometrin läpimittaisia pölymyrskyjä. "Keltaiset pilvet", pölymyrskyt nostavat pölyä jopa 50 km:n korkeuteen.{{Lähde||16. syyskuuta 2008}} Joskus pölymyrsky leviää koko planeetan laajuiseksi peittäen kaikki planeetan piirteet tulivuoria lukuun ottamatta. Pölymyrskyt esiintyvät planeetan ollessa lähellä Aurinkoa. Tuulen nopeus on myrskyissä yli 100 m/s{{Lähde||16. syyskuuta 2008}} ja ilman 35 m/s.{{Lähde||16. syyskuuta 2008}}▼
▲"Keltaiset pilvet", pölymyrskyt nostavat pölyä jopa 50 km:n korkeuteen.{{Lähde||16. syyskuuta 2008}} Joskus pölymyrsky leviää koko planeetan laajuiseksi peittäen kaikki planeetan piirteet tulivuoria lukuun ottamatta. Pölymyrskyt esiintyvät planeetan ollessa lähellä Aurinkoa. Tuulen nopeus on myrskyissä yli 100 m/s{{Lähde||16. syyskuuta 2008}} ja ilman 35 m/s.{{Lähde||16. syyskuuta 2008}}
=== Suuret pölymyrskyt ===
Marsin kesällä näyttää syntyvän pienehköjä pölymyrskyjä. Eräs syntyi Hellaksen altaan eteläosissa heinäkuussa.▼
▲Marsin kesällä näyttää syntyvän pienehköjä pölymyrskyjä. Eräs syntyi Hellaksen altaan eteläosissa heinäkuussa. Joskus harvoin pieni pölymyrsky leviää nopeasti parissa päivässä laajalle alueelle, koko planeetan alalle.
Vuodesta 1877 on havaittu vain 10 suurta koko planeetan peittänyttä pölymyrskyä.<ref>http://science.nasa.gov/headlines/y2003/09jul_marsdust.htm</ref>Niitä on ollut vuosina▼
▲Vuodesta 1877 on havaittu vain 10 suurta koko planeetan peittänyttä pölymyrskyä.<ref>http://science.nasa.gov/headlines/y2003/09jul_marsdust.htm</ref>Niitä on ollut vuosina 1909,1924,1956,1971,1973,1975,kaksi 1977,1982 ja 2001.<ref>http://www.alpo-astronomy.org/Presentations/Parker%20-%20Mars%202005%20app.pdf</ref>
Planeetan laajuinen pölymyrsky peittää useimmat piirteet, pöly leviää niillekin alueille, joilla tuuli ei ole kaikkein voimakkainta. Tällöin planeetalta erottuvat vain napalakit, aavistus tummista alueista ja korkeimmat Tharsis-harjun tulivuoret.▼
▲Pölymyrsky vaeltaa synnyttyään länteen Tharsiksen seudulle. Planeetan laajuinen pölymyrsky peittää useimmat piirteet, pöly leviää niillekin alueille, joilla tuuli ei ole kaikkein voimakkainta. Tällöin planeetalta erottuvat vain napalakit, aavistus tummista alueista ja korkeimmat Tharsis-harjun tulivuoret.
Ilmaan noussut pöly varjostaa ja viilentää Marsin pintaa, mutta lämmittää ilmakehän keskikerroksia. Pölyhiukkaset heijastavat 20-25% saamastaan Auringon säteilystä.▼
▲Ilmaan noussut pöly varjostaa ja viilentää Marsin pintaa, mutta lämmittää ilmakehän keskikerroksia. Pölyhiukkaset heijastavat 20-25 % saamastaan Auringon säteilystä.
Marsissa oli suurin koskaan havaittu pölymyrsky 1971, se peitti napalakitkin. Suuret pölymyrskyt eivät vahingoittaneet pinnalle laskeutuneita Viking-luotamia.
=== Napa-alueen pölymyrskyt ===
Keväällä molemmilla pallonpuoliskoilla pölymyrsky saattaa kulkea napa-alueelta kohti päiväntasaajaa. Se on rintaman muotoinen, ja sen molemmilla puolilla ovat pyörteet, niin että se näyttää ylhäältä katsoen hieman sienimäiseltä.<ref>http://www.msss.com/mars_images/moc/9_12_00_dust_storm/mars_and_earth_storms.jpg</ref> Napa-alueella on pilviä. Napa-alueen pölymyrskyt syntyvät hiilidioksidijään sulamisesta. Kylmien napa-alueiden ympärillä on lämpimiä tummia alueita, joiden yllä ilma nousee ylöspäin. Napa-alueiden ilma laskeutuu alaspäin. Syntyy kiertoliike.
== Jääkaudet, lämpökaudet==
Marsin tulivuorten purkausten vapauttamien kaasujen arvellaan lämmittävän ilmakehää muutaman kymmenen miljoonan vuoden välein.{{Lähde||16. syyskuuta 2008}} Marsissa on joskus sen akselikallistuman tms. muutoksista johtuvia jääkausia, jolloin napalakit ulottuvat ehkä 30 leveysasteelle asti.
==Lähteet==
| |||