Sneh v tvare kocky, ľadová krajina a mráz sú súčasťou najchladnejšieho obdobia na Červenej planéte.

Keď príde zima[{“ attribute=““>Mars, the surface is transformed into a truly otherworldly holiday scene. Snow, ice, and frost accompany the season’s sub-zero temperatures. Some of the coldest of these occur at the planet’s poles, where it gets as low as minus 190 degrees Fahrenheit (minus 123 degrees Celsius).

The HiRISE camera aboard NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter captured these images of sand dunes covered by frost just after winter solstice. The frost here is a mixture of carbon dioxide (dry) ice and water ice and will disappear in a few months when spring arrives. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Cold as it is, don’t expect snow drifts worthy of the Rocky Mountains. No region of Mars gets more than a few feet of snow, most of which falls over extremely flat areas. And the Red Planet’s elliptical orbit means it takes many more months for winter to come around: a single Mars year is around two Earth years.

Sneh padá, ľad a námraza sa tvoria aj na Marse.[{“ attribute=““>NASA’s spacecraft on and orbiting the Red Planet reveal the similarities to and differences from how we experience winter on Earth. Mars scientist Sylvain Piqueux of JPL explains in this video. Credit: NASA/JPL-Caltech

Still, the planet offers unique winter phenomena that scientists have been able to study, thanks to NASA’s robotic Mars explorers. Here are a few of the things they’ve discovered:

Two Kinds of Snow

Martian snow comes in two varieties: water ice and carbon dioxide, or dry ice. Because Martian air is so thin and the temperatures so cold, water-ice snow sublimates, or becomes a gas, before it even touches the ground. Dry-ice snow actually does reach the ground.

“Enough falls that you could snowshoe across it,” said Sylvain Piqueux, a Mars scientist at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California whose research includes a variety of winter phenomena. “If you were looking for skiing, though, you’d have to go into a crater or cliffside, where snow could build up on a sloped surface.”

HiRISE captured these “megadunes,” also called barchans. Carbon dioxide frost and ice have formed over the dunes during the winter; as this starts to sublimate during spring, the darker-colored dune sand is revealed. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

How We Know It Snows

Snow occurs only at the coldest extremes of Mars: at the poles, under cloud cover, and at night. Cameras on orbiting spacecraft can’t see through those clouds, and surface missions can’t survive in the extreme cold. As a result, no images of falling snow have ever been captured. But scientists know it happens, thanks to a few special science instruments.

NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter can peer through cloud cover using its Mars Climate Sounder instrument, which detects light in wavelengths imperceptible to the human eye. That ability has allowed scientists to detect carbon dioxide snow falling to the ground. And in 2008, NASA sent the Phoenix lander within 1,000 miles (about 1,600 kilometers) of Mars’ north pole, where it used a laser instrument to detect water-ice snow falling to the surface.

Vedci z NASA môžu merať veľkosť a tvar distribúcie snehových častíc vrstvu po vrstve v búrke. The Global Precipitation Measurement Mission je medzinárodný satelitný projekt, ktorý bude poskytovať ďalšiu generáciu pozorovaní celosvetového dažďa a snehu každé tri hodiny. Poďakovanie: Goddard Space Flight Center NASA/Ryan Fitzgibbons

kocky ľadu

Kvôli tomu, ako sú molekuly vody spojené, keď zamrznú, majú snehové vločky na Zemi šesť strán. Rovnaký princíp platí pre všetky kryštály: spôsob, akým sa atómy organizujú, určuje tvar kryštálu. V prípade oxidu uhličitého sú molekuly suchého ľadu po zmrazení vždy spojené do štyroch tvarov.

„Pretože ľad s oxidom uhličitým má symetriu štyri, vieme, že suché snehové vločky budú mať tvar kocky,“ povedal Bicchio. „Vďaka bezpečnejšej marťanskej klíme môžeme povedať, že tieto snehové vločky budú menšie ako šírka ľudského vlasu.“

Kamera HiRISE zachytila ​​tento obrázok okraja krátera uprostred zimy. Južne orientovaný svah krátera, ktorý dostáva menej slnečného svetla, vytvára nejednotný, jasný mráz, ktorý je na tomto obrázku s vylepšenými farbami zobrazený modrou farbou. Obrazový kredit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Jack Frost okusuje váš rover

Voda aj oxid uhličitý môžu na Marse vytvárať námrazu a oba druhy námrazy sa na planéte objavujú vo väčšej miere ako sneh. Pristávacie moduly Viking videli vodný mráz, keď študovali Mars v 70. rokoch, zatiaľ čo orbiter NASA Odyssey videl Pozoruje sa tvorba námrazy a tá sublimuje ranné slnko.

HiRISE zachytil túto jarnú scénu, keď vodný ľad zamrznutý v pôde rozdelil Zem na mnohouholníky. Priehľadný ľad s oxidom uhličitým umožňuje slnečnému žiareniu presvitať a ohrievať plyny, ktoré presakujú cez prieduchy, čím vystreľujú vejáre tmavšieho materiálu na povrch (na tomto vylepšenom farebnom obrázku je znázornené modro). Obrazový kredit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Zvláštny koniec zimy

Snáď najúžasnejší objav prichádza na konci zimy, keď sa všetok ľad, ktorý sa vytvoril, začne „topiť“ a sublimovať do atmosféry. Pritom tento ľad nadobúda zvláštne, krásne tvary, ktoré vedcom pripomínal pavúkovA Dalmatínske škvrnyA Smažené vajíčkaA švajčiarsky syr.

Toto „topenie“ tiež spôsobuje erupciu gejzírov: priehľadný ľad umožňuje slnečnému žiareniu zahriať plyn pod ním a tento plyn nakoniec exploduje a odošle prachové ventilátory na streche. Vedci už začali študovať tieto ventilátory ako spôsob, ako sa o nich dozvedieť viac Akým smerom fúkajú marťanské vetry?.