Denna vecka, från 20 till 24 mars, den 48:e Lunar and Planetary Science Conference kommer att äga rum i The Woodlands, Texas. Varje år, denna konferens samlar internationella specialister inom geologi, geokemi, geofysik, och astronomi för att presentera de senaste rönen inom planetvetenskapen. En av höjdpunkterna på konferensen hittills har varit en presentation om Mars vädermönster.

Som ett team av forskare från Center for Research in Earth and Space Sciences (CRESS) vid York University, visat, Nyfikenhet erhållen av några ganska intressanta bilder av Mars vädermönster under de senaste åren. Dessa inkluderade förändringar i molntäcket, samt den första markbaserade vyn av marsmoln formade av gravitationsvågor.

När det kommer till molnformationer, gravitationsvågor är resultatet av gravitationens försök att återställa dem till sin naturliga jämvikt. Och även om det är vanligt på jorden, sådan bildning ansågs inte vara möjlig runt Mars ekvatorialband, där gravitationsvågorna syntes. Allt detta möjliggjordes tack vare Curiositys fördelaktiga position inne i Gale-kratern.

Beläget nära Mars ekvator, Curiosity har lyckats konsekvent spela in det som kallas Aphelion Cloud Belt (ACB). Som namnet antyder, detta årligen återkommande fenomen uppträder under aphelionsäsongen på Mars (när den är längst bort från solen) mellan breddgraderna 10°S och 30°N. Under aphelion, punkten längst bort från solen, planeten domineras av två molnsystem.

Dessa inkluderar den tidigare nämnda ACB, och de polära fenomenen som kallas Polar Hood Clouds (PHCs). Medan PHC kännetecknas av moln av koldioxid, moln som bildas runt Mars ekvatorialband utgörs av vattenis. Dessa molnsystem försvinner när Mars kommer närmare solen (perihelion), där temperaturökningar leder till skapandet av dammstormar som begränsar molnbildningen.

Under de nästan fem år som Curiosity har varit i drift, Rovern har spelat in över 500 filmer från den ekvatoriala Marshimlen. Dessa filmer har tagit formen av både Zenith Movies (ZMs) – som innebär att kameran riktas vertikalt – och Supra-Horizon Movies (SHM), som var riktade mot en lägre höjdvinkel för att hålla horisonten i ram.

Med hjälp av Curiositys navigationskamera, Jacob Kloos och Dr. John Moores – två forskare från CRESS – gjorde åtta inspelningar av ACB under loppet av två Mars-år – särskilt mellan Mars Years 31 och Mars Years 33 (ca. 2012 till 2016). Genom att jämföra ZM- och SHM-filmer, de kunde urskilja förändringar i molnen som var både dagliga (dagliga) och årliga till sin natur.

Vad de fann var att mellan 2015 och 2016, Mars ACB genomgick förändringar i opacitet (aka. förändringar i densitet) under sin dygnscykel. Efter perioder av ökad aktivitet tidigt på morgonen, molnen skulle nå ett minimum sent på morgonen. Detta följs av en sekund, lägre topp på sen eftermiddag, vilket indikerade att Mars tidiga morgontimmar är den mest gynnsamma tiden för bildandet av tjockare moln.

När det gäller variationer mellan år, de fann att mellan 2012 och 2016, när Mars flyttade bort från aphelion, det var en motsvarande ökning med 38 % av antalet moln med högre opacitet. Dock, att tro att dessa resultat är resultatet av en statistisk snedvridning orsakad av en ojämn fördelning av videor, de drog slutsatsen att skillnaden i opacitet var mer i linje med cirka 5 %.

Dessa variationer var allt detta överensstämmer med tidvattentemperaturvariationer, där svalare dag- eller säsongstemperaturer resulterar i högre nivåer av kondens i luften. Trenden med ökande moln under dagen var oväntad, dock, eftersom högre temperaturer bör leda till en minskning av mättnad. Dock, som de förklarade under sin presentation, även detta kan tillskrivas dagliga förändringar:

"En förklaring till eftermiddagens förbättring som lagts fram av Tamppari et. al. är att när atmosfärstemperaturerna ökar under hela dagen, förbättrad konvektion lyfter vattenånga till mättnadshöjden, ökar därför sannolikheten för molnbildning. Förutom vattenånga, damm kan också lyftas, som fungerar som kondensationskärnor, möjliggör mer effektiv molnbildning."

Dock, det mest intressanta var det faktum att under en av observationsdagen – Sol 1302, eller 5 april, 2016 – laget lyckades observera något överraskande. När man tittar på horisonten under en SHM, NavCam fick syn på parallella rader av moln som alla pekade åt samma håll. Medan sådana krusningar är kända för att hända i polarområdena (när PHC är berörda), att se dem över ekvatorn var oväntat.

Men som Moore förklarade i en intervju med Science Magazine, att se ett jordliknande fenomen på Mars stämmer överens med vad vi har sett så långt från Mars. "Marsmiljön är det exotiska insvept i det välbekanta, " sa han. "Solnedgångarna är blå, dammdjävlarna enorma, snöfallet mer som diamantdamm, och molnen är tunnare än vad vi ser på jorden."

För närvarande, det är inte klart vilken mekanism som kan vara ansvarig för att skapa dessa krusningar i första hand. På jorden, de orsakas av störningar nedanför i troposfären, solstrålning, eller jetstream ren. Att veta vad som kan förklara dem på Mars kommer sannolikt att avslöja några intressanta saker om dess atmosfärs dynamik. På samma gång, ytterligare forskning är nödvändig innan forskare kan säga definitivt att gravitationsvågor observerades här.

Men under tiden, dessa fynd är fascinerande, och kommer säkerligen att bidra till att främja vår kunskap om den röda planetens atmosfär och vattnets kretslopp på Mars. Som pågående forskning har visat, Mars upplever fortfarande flöden av flytande saltvatten på sin yta, and even experiences limited precipitation. And in telling us more about Mars' present-day meteorology, it could also reveal things about the planet's watery past.