Наука глобального моделирования климата подтверждается открытиями, сделанными на Марсе

http://www.marstoday.com/news/viewpr.html?pid=38925
  • Перевод
Научные методы моделирования, с помощью которых предсказывают изменения климата на Земле, оказались точными и на Марсе. Таковы результаты исследований, которые 16 октября 2012 года представила в Американском астрономическом обществе международная группа, включающая сотрудников Института планетарных наук (PSI — the Planetary Science Institute) в Тусоне (Аризона) и французских ученых.

Возраст, местоположение, особенности концентрации ледниковых отложений на Марсе и другие данные о марсианском климате, накопленные за годы наблюдений, хорошо согласуются с расчетами, полученными с помощью компьютерной модели глобального климата.

Исследовательскую группу возглавил старший научный сотрудник PSI Вильям К.Хартманн (William K. Hartmann ), Франсуа Форгет (Francois Forget) из Парижского университета моделировал марсианский климат, а Вероника Ансан и Николя Мангольд из Университета Нанта вместе с Даниэлем Берманом из PSI проанализировали данные измерения ледников с космических аппаратов.

«Некоторые общественные деятели считают, что моделирование глобального изменения климата на Земле относится к лженаукам, но если климатические модели могут объяснять особенности наблюдений на другой планете, то эти модели по крайней мере в чем-то действенны», — сказал руководитель группы Хартманн, который представил доклад «Наука глобального моделирования климата: подтверждается открытиями на Марсе» на ежегодном совещании Отдела планетарных наук Американского астрономического общества в Рено, штат Невада.

Ученые отметили, что и климатические модели, предсказавшие концентрацию ледников и вычислившие возраст поверхностных слоев льда в определенном районе, и радиолокационные данные сканирования льда в том же районе, дали согласованные результаты — ледники образуются в конкретном регионе Марса благодаря необычному климатическому обстоятельству, которое, как показывает модель климата, имеет глобальную причину.

Еще в 1993 году астрономы проанализировали изменения наклона оси вращения Марса и обнаружили, что эпизодически наклон оси Марса может превышать 45 градусов. При этом экстремальном состоянии летнее полушарие сильно наклонено к Солнцу и льды Южного полюса Марса испаряются, увеличивая содержание водяного пара в атмосфере, тем самым увеличивая вероятность снегопадов в темном, холодном зимнем полушарии. Последний раз подобный период был на Марсе от 5 до 20 миллионов лет назад. В 2001-2006 годах французские и американские исследователи использовали для изучения этого эффекта компьютерные программы моделирования климата, которые первоначально разрабатывались чтобы оценить, как резкое увеличение в атмосфере Земли CO2 и парниковых газов влияет на климат и глобальное потепление. Планетарные ученые просто внесли в программу данные о марсианском рельефе, атмосфере и гравитации, чтобы получить соответствующие компьютерные расчеты для Марса. Их расчеты показали сильную концентрацию снега и льда зимой в средних широтах южного региона Марса, к востоку от огромного марсианского бассейна Эллада (Hellas). Одновременно, независимо от этих исследований, ученые PSI обнаружили необычную концентрацию льда в 40-мильном кратере Грег (Greg), с центром в той же области. Анализ показал, что поверхностные слои ледника образовались от 5 миллионов до 20 миллионов лет назад, в период, который программой расчета климатических явлений предсказан как экстремальный.

«Суть в том, что глобальные климатические модели показывают, что обильные залежи льда образовались в период от 5 миллионов до 15 миллионов лет назад. Практически все они сосредоточены в кратере Грега. Эти же самые место и время дают данные орбитальных исследований — сказал Хартманн. — Если глобальные климатические модели показывают, что особая концентрация льда возможна там и тогда, где и когда мы действительно находим их на далекой планете, то нельзя уже с сарказмом отвергать методы моделирования климата. Результаты нашего исследования дают важную информацию, позволяющую опровергнуть нападки на научные методы моделирования климата на нашей родной планете».

image
Рисунок 1: Фотография, сделанная с Mars Reconnaissance Orbiter NASA, показывает ледники в форме лопастей, стекающие по северной внутренней стенке кратера Грег на Марсе. Стена наклонена на юг (на фото внизу). Обратите внимание, как линии потоков образовали складки вокруг небольшого холма с левой стороны ледника.

image
Рисунок 2: Фотография, сделанная с Mars Reconnaissance Orbiter NASA, показывает особенности ледохода в древнем русле реки на южной стене кратера Грега. (А). Холмы в нижней части фото изрезаны сухими руслами рек, текущими вниз на север (на фото вверху). Более легкие по текстуре материалы переносились по руслу и скопились на дне кратера (сверху).

image
(Б). На крупном плане видно различие текстуры переносимого материала, образующего террасы, когда ледяные потоки быстрее текли в центре русла и медленнее вдоль стенок канала.

image
Рисунок 3. Схема-карта средних широт Марса, цветные пятна показывают предсказанные программой моделирования климата места отложения льда на Марсе в периоды экстремального осевого наклона. Красный цвет указывает на экстремум отложений льда. Кратер Грег, где реально обнаружена необычно высокая концентрация ледников — это светлый круг недалеко от центра области ледовых осаждений в правом нижнем углу схемы.

Информация про PSI
Институт планетарных наук — частная, некоммерческая организация, посвященная исследованию Солнечной системы. Штаб-квартира находится в городе Тусон, штат Аризона, где он основан в 1972 году. Ученые PSI участвуют в многочисленных миссиях NASA и в международных исследованиях Марса и других планет, Луны, астероидов, комет, межпланетной пыли, физических воздействий, происхождения Солнечной системы, формированием планет за пределами Солнечной системы, динамикой и развитием жизни, и в других областях исследований. Они проводят полевые исследования в Северной Америке, Австралии и Африке. Они также активно участвуют в естественно-научном образовании и просвещении общественности через школьные программы, детские книги, научно-популярные издания и искусства. Ученые PSI базируются в 18 штатах США и округе Колумбия, а также в Австралии, Канаде, Ирландии, Латвии, России, ЮАР, Швейцарии и Великобритании.
Поделиться публикацией

Комментарии 33

    0
    Я все же думаю что синьор Форгет таки Франсуа.
      0
      пропустила, спасибо.
      –1
      Эх, лишний аргумент в копилку параноиков, которые обещают переворот Земли и смену полюсов. Если Марс может, то и Земле грозит.
        0
        Так с Марсом это эпизодически, говорят. Но ему куда деваться — магнитных полюсов нет, как Земля не поменяешь регулярно ). А перемен хочется и планетам, наверное ).
          0
          Пока не вижу связи с тем, что у нас есть магнитное поле, а у них нет и вероятностью смены или сдвига географических полюсов. Хотя, вращающееся ядро выступает в роли гироскопа и стабилизирует ось.

          Интересно от чего на Марсе происходило смещение, и от чего происходил возврат на прежнее место…
            +1
            Кстати, интересная статья по поводу марсианского климата, прецессии Земли и Марса, возможности периодов жидкой воды на Марсе и т.п.: eva.vnt.ru/discussion_club/viewtopic.php?f=91&t=1667, только за давностью лет все фото сгинули в недрах инета.
              0
              Любопытная ссылка, хотя, кажется уже и устаревшая. Автор преподносит марсианские речные русла как что-то сенсационное, когда это уже фактически обыденность.
                0
                Но тут более любопытна гипотеза про цикличность периодов — в масштабах миллионов и ста тысяч лет, приводящая к определенного вида слоистости осадочных пород. Да и идея смены периодов холодного и сухого и влажного и теплого Марса, в зависимости от прецессии оси и расстояния от Солнца.
                  0
                  Разве идея об испарении Марсианской воды силами солнечного ветра не устоялась?
                    0
                    Силами солнечного ветра уносится атмосфера. А здесь вроде бы речь о том, что в жизни Марса были периоды холодного и сухого климата, и теплого и влажного, в зависимости от прецессии оси, которая для Марса значительна.
                    Чем больше узнаю о Марсе, тем больше удивительного.
                      0
                      Ух, уже не помню точных данных по Марсу, а относительно земли есть множество периодов изменения климата, самые длинные измеряются сменой полюсов и наблюдаются косвенно, по отклонениям орбитального движения и движению Луны. «Выпаривание» же солнечным ветром, естественно, произошло после исчезновения магнитосферы Марса…
                      Что хотел сказать, в итоге: Масштаб в десяток миллионов лет — это мало относительно смены климата из-за изменения орбитальных движений. Т.е. Всё было, различный климат (предположение слабое, не подтверждённое эмпирически для Марса, только для Земли), но моделируемый период относительно мал и не может быть совмещён в единую модель с глобальными колебаниями климата.
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            0
            промахнулась, не обращайте внимания.
              +2
              Эти параноики своих тараканов кормят, волне, естественнонаучными статьями. И смена полюсов будет и парниковый эффект усиливается.
              Если у вас мания преследования, то это не значит, что за вами не следят.
              +1
              На мой взгляд то, что нашли ледники в одних местах, не говорит о том, что в других местах нет таких же. Может там по всей поверхности ледники с возрастом 5-15 млн. лет. В общем, для заявлений об успешности теории выборка маловата.
                +1
                Поверхность Марса достаточно хорошо изучена, спасибо MRO. Здесь речь идет о аномальной концентрации ледников для данной зоны Марса. Хотя наличие ледников в Элладе можно попробовать объяснить ее глубиной, хотя судя по изображению, этот кратер где-то на границы области.

                А вообще эти две зоны ледников при наклоне Марса в 45% вероятно соответствуют положению полюсов Марса при таком наклоне. Нанесло в экстремальный период приближения к солнцу, а потом при удалении так и не растаяло.
                  +1
                  В рамках долгосрочных предсказаний — это прорыв. Т.к. модель даёт или совпадение или полное расхождение. Наличие ледников — это очень точное совпадение, даже если их площади и распределения по поверхности разойдутся.
                    0
                    Совсем недавно в группе «Лучшее с Марса» Вконтакте было обсуждение про ледниковые натеки в долине Эллады: vk.com/wall-42905763_204, обладающие вязкой текучестью за счет местных условий, которые пока не вполне понятны ученым.
                    image
                      0
                      Интересно, спасибо огромное! Такой массив информации о Марсе сложно обработать, особенно, после вымирания «физики атмосферы». Занимался в университете нарушением ЛТР в атмосфере, теорией переноса, остались хорошие книги и фотокопии (не ведущих, а единственных специалистов). Могу поделиться))
                      А можно и отпуск взять под это дело, есть наработки по моделированию НЛТР — можно для Марса проверить, если есть исследования верхних слоёв, выше мезопаузы (а если и вращательные спектры различных CO2 сняты...), поделитесь списком источников и базами?
                        0
                        Так собственно у меня источник — это институт планетарных исследований, откуда пресс-релиз. В исходной статье есть и координаты, и говорят у них есть российские ученые тоже. А я лишь собираю отовсюду данные для программы про Марс, которую мы сейчас делаем на ВВЦ.

                        А вот если вы сможете нам помочь сделать модель атмосферы Марса для интерактивной программы — нам нужна не столько точность, сколько демонстрация принципов, то было бы очень интересно.
                          0
                          Мне знакомы фамилии из стать, но об участии кого-то из отечественных атмосферщиков не слышал. Грантов на физику атмосферы от РФФИ да-а-авно не было… А иностранные, исключительно, в сотрудничестве с американцами (считайте, что нанимаются чернорабочими — написание статей для руководителей лабораторий, часто без упоминаний). Скорее всего там астрофизики из Пулковской и ГАИШ. Отечественная научная школа «физики атмосферы» значительно отличается от западной, имеет более аналитический подход (предпочтение отдаётся аналитическим решениями).
                  –4
                  А, ну если синоптики не угадывают погоду на Земле, то может они на Марсе полезнее будут, ага.

                  P.S. Картинки по три мегабайта? Серьёзно?
                    0
                    Марс меньше, а его атмосфера меньше по высоте — при том же количестве точек можно сильно уменьшить шаг сетки.
                      0
                      P.S. Недавно на Хабре, меня уверили, что сайт сам уменьшает фото до приемлемого размера.
                      +1
                      Расчётная модель подгоняется под данные наблюдений, а затем (о чудо!) наблюдения соответствуют расчётам! ) Теплофизические расчёты всегда работают по принципу «что заложишь, то и получишь», это и мой профессор в универе говорил, и мой начальник на работе утверждает также :)
                        +1
                        С климатическими моделями есть серьёзный нюанс — невозможность создать, вычисляемую, общую модель. Для каждой планеты, слоя, etc строится своя модель и получить хоть какое-нибудь соответствие экспериментальным данным и предсказать в среднесрочный период — огромное достижение. Решающим фактором здесь является огромное количество физических параметров, легко проверяемых экспериментально, но трудно моделируемых.
                          0
                          Утверждается, что климатическая модель и экспериментальные данные были получены независимо.
                          0
                          Никого не смущает погрешность в 5-15 _млн_ лет?
                            0
                            Для масштаба в несколько миллиардов лет геологической истории — нет.
                              0
                              геологических масштабах конечно это весьма точно, но пытались то применить модель, которую используют для «глобального потепления», а тут масштаб совсем другой.
                                0
                                Модели разные, они строятся для каждого моделирования разные. Представлено очень хорошее совпадение. В современной физике эти задачи сложнее, чем модели КХД и сильно связаны с проблемами (нерешёнными задачами) статистической физики и любое конечное решение, подтверждающееся экспериментально — прорыв.
                            0
                            Вы бы картинки уменьшили что ли. Каждая по 3,5 мегабайта, зачем?
                              +1
                              done

                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                            Самое читаемое