A marsi porviharok a bolygó északi féltekéjének nyarát jellemző események, s a legtöbb évben helyi, kisebb viharokként léteznek, időről-időre azonban az egész bolygón kavargó hatalmas, globális viharokká fejlődnek. A marskutatók előrejelzései szerint az idei (földi) évben várható a következő, globális marsi porvihar kialakulása.
A legutóbbi globális porvihar 2007-ben volt a vörös bolygón, ekkor születtek meg azok a felmérések, amelyeknek adatait újraelemezve a frissen megjelent tanulmány szerzői arra a következtetésre jutottak, hogy a porviharok közvetlenül serkentik a vízből eredő marsi hidrogén szökését. Korábbi elképzelések alapján az elszökő hidrogén mennyisége állandó és csak a naptevékenység okoz benne fluktuációkat.
A Hubble és a Mars körül keringő szondák is észleltek a porviharok idején a marsi középső légkörben vízre, illetve a magaslégkörben az elszökő hidrogénre utaló nyomokat, még a globális porvihar nélküli évek kis viharai idején is. A kis viharokban a víz 40-50 km magasságig kimutatható a légkörben, a globális viharokban azonban 50-80 km magasba jut.

Eddig a legjobb adatokat az MRO szonda szolgáltatta, közvetett vizsgálataival lehet a légköri víz mennyiségét kiszámítani; ezen adatok alapján a helyi viharok idején kis mértékben megnőtt a víz jelenléte a középső légkörben s jelentősebben megugrott a 2007-es globális vihar idején. A most megjelent kutatásban ezeket a régi adatokat kifinomultabb módszerekkel elemezték, s kiderült, hogy a globális porvihar idején százszorosára nőtt a víz mennyisége a középső légkörben. A tanulmány a MAVEN és a Mars Express mérései alapján kimutatta, hogy a változó naptevékenység (az UV sugárzás vízbontó-) hatása kisebb, mint a marsi évszakokkal, időjárással való összefüggés.
A porviharok idején kialakuló konvektív áramlatok segítik a víz magasabbra jutását a légkörben. A konvekció (ahogyan a földi zivatarfelhők esetén is) nagyobb magasságokba képes a felszín közeléből felszállítani a vizet, erre a Marson ráadásul egy remek példa is akad. Az Arsia Mons 20 km magas (a környező területből 10 km-rel emelkedik ki) vulkáni kúpja körül marsi évente kialakul egy spirális formájú felhő, amit látható és infravörös tartományban is jól érzékelnek a szondák. A felhő létrejötte a marsi ősz legvégéhez kötődik, a vulkán lejtőit ekkor felmelegítő napsugárzás hatására a porszemcsék felemelkednek a talajról, s a vulkán krátere körül forgásba kezdenek, a vulkán tetejétől még további 15-30 km magasságig emelkedve (a hármas fotón három eltérő marsi őszvégi felvételen látjuk a kialakult felhőt, a kékesfehér szín a vízjégből álló felhőt jelzi). Az így kialakuló spirál alakú felhőt a keringő szondák évente észlelik, a Mars többi nagy vulkánja esetében más jellegű szezonális felhők kialakulását látják. Az Arsia Mons felett kialakuló konvektív áramlat képes a középső légkör (ez esetben 50 km magasságban) víztartalmát lokálisan mérhető mértékben megemelni, holott a jelenség maga rövid élettartamú. Ebből a helyileg jól mérhető hatásból arra következtetnek a kutatók, hogy a globális porviharok idején az egész bolygó területén hasonlóan megugrik a légkörben a feljutó víz magassága a konvektív áramlatok hatására.
A grafikonokról: Mindegyiken kék függőleges fekete vonal közt van a 2007-es globális porvihar időszaka. Az elsőn a mért, elszökő hidrogén mennyisége látható piros (Mars Express) és kék (Hubble) háromszögekként, a sárga vonal az UV sugárzás mértéke. A második a víz mért légköri magasságát jelzi. A harmadik a porvihar intenzitását és a por légköri magasságát, a negyedik pedig a légkör nedvességpotenciálját jelzi.

A NASA MAVEN nevű, kimondottan a marsi légkört vizsgáló szondája alkalmas műszerekkel rendelkezik e jelenség pontosabb megismeréséhez, a szonda 2014-ben érkezett a bolygóhoz, azóta azonban nem volt globális porvihar. Ha az idén nyáron tényleg létrejön a globális vihar, a szonda kiváló lehetőséget kap a képességei kihasználására.

A kutatási eredményt a Nature Astronomy közölte január 22-én.

Eredeti angol nyelvű cikk ITT található.

Fordította: Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)