Impatti MCMC all’inizio di marzo

Impatti MCMC all’inizio di marzo
Impatti MCMC all’inizio di marzo
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La superficie di Marte è ricoperta di crateri che si sono formati quando comete e/o asteroidi hanno colpito il pianeta rosso. Questi crateri sono particolarmente numerosi negli altopiani meridionali di Marte (un’indicazione della sua età più avanzata rispetto ad altre superfici del pianeta con meno crateri) e il più grande di questi crateri è stato prodotto da corpi di simulazione di oltre 100 km di diametro. Questi impatti sarebbero stati in grado di fornire grandi quantità di energia cinetica all’atmosfera di Marte, così come acqua proveniente dal dispositivo di simulazione stesso e dal ghiaccio sotterraneo scavato durante la formazione del cratere. Stiamo simulando la risposta climatica dell’antica atmosfera di Marte a grandi impatti per verificare se ciò potrebbe aver innescato il riscaldamento dell’effetto serra e portare a precipitazioni.

Segura et al. (2002) per primi suggerirono questa ipotesi di riscaldamento da impatto come potenziale meccanismo per produrre il clima caldo e umido di Marte, implicito nelle prove geologiche. Stiamo testando questa ipotesi con il primo Mars Global Climate Model (eMGCM), una versione dell’MGCM con trattamenti fisici speciali per l’antico Marte che utilizza il nucleo dinamico della c-grid Arakawa. Le simulazioni includono impatti di vari diametri (30 km, 50 km e 100 km) e diversi scenari di pressione superficiale (150 mbar, 1 bar e 2 bar). Abbiamo scoperto che, sebbene questi impatti inducano periodi di condizioni calde e umide, in definitiva queste condizioni sono di breve durata, nell’ordine di decine di sol (cioè giorni marziani) fino ad alcuni anni, e non avrebbero supportato la formazione di fiumi. reti di valli (Figura 1). L’evoluzione di queste condizioni climatiche post-impatto può essere caratterizzata in quattro fasi: 1) una fase di rapido raffreddamento radiativo, 2) una fase di calore latente in cui sia la formazione di nubi che gli effetti radiativi del vapore acqueo inducono un periodo caldo temporaneo con precipitazioni significative. , 3) una fase di transizione in cui il raffreddamento accelera a causa della sublimazione in superficie e della mancanza di acqua disponibile nell’atmosfera per il riscaldamento dell’effetto serra e in cui il vapore acqueo inizia a contribuire meno al riscaldamento superficiale rispetto alle nuvole d’acqua, e 4) una fase di transizione fase di stato con temperature superficiali medie annuali sotto lo zero e precipitazioni minime. Scenari con elevate pressioni superficiali e nubi d’acqua radiativamente attive sperimentano i periodi più lunghi di temperature post-impatto sopra lo zero e determinano le temperature medie annuali più elevate durante la quarta e ultima fase, evidenziando il potenziale significato delle nubi d’acqua nel primo clima marziano e l’importanza del loro attento trattamento fisico nei modelli. Anche se abbiamo riscontrato che l’acqua e l’energia immesse nell’atmosfera da un impatto non sono sufficienti a produrre periodi caldi e umidi prolungati, gli impatti sono anche in grado di rilasciare altri gas serra ridotti come l’H2 e CH4. Questo è un altro argomento di indagine qui al MCMC.

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