मंगल ग्रह का वातावरण पृथ्वी की तुलना में बहुत अलग है। लेकिन पानी की वाष्प की मात्रा का पता लगाना अभी भी जलवायु में एक स्पष्ट भूमिका निभाता है।
नासा मंगल ग्रह के वातावरण, मौसम और जलवायु में बहुत रुचि रखता है। वे जितना अधिक मंगल के बारे में जानते हैं, उतना ही प्रभावी रूप से वे मिशन की योजना बना सकते हैं। और वर्तमान मंगल को समझने से हमें सौर मंडल के इतिहास को समझने में मदद मिल सकती है कि ग्रह कैसे विकसित होते हैं, और प्राचीन काल में मंगल की जलवायु कैसी थी।
नासा के पास एक पूरी टीम है जो मार्टियन जलवायु को समझने के लिए समर्पित है। इसे मार्स क्लाइमेट मॉडलिंग सेंटर कहा जाता है। उनका काम मार्टियन वातावरण में तीन महत्वपूर्ण घटकों पर केंद्रित है: जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड, और धूल। नीचे दिए गए सिमुलेशन में, पानी-बर्फ के बादल बनते हैं और पूरे दिन फैलते हैं।
पृथ्वी पर बादलों की तुलना में मार्टियन बादल बहुत पतले होते हैं। लेकिन वे ऐसा ही व्यवहार करते हैं। उपरोक्त सिमुलेशन उत्तरी गोलार्ध में एक गर्मी के दिन को दर्शाता है। रात में बादल भूमध्य रेखा पर बनते हैं, और सूर्योदय से पहले सबसे मोटे होते हैं। जैसा कि सूर्य दिन के दौरान वातावरण को गर्म करता है, वे फैल जाते हैं, फिर शाम को वे फिर से बनने लगते हैं।
सिमुलेशन मंगल क्लाइमेट मॉडलिंग सेंटर से आता है और दिखाता है कि भले ही बादल पृथ्वी की तुलना में पतले हैं और वे ग्रह की हवा प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। और इसका मतलब है कि वे ग्रह के चारों ओर पानी की गति को आकार देने में भी मदद करते हैं।
इन सिमुलेशन को बनाने के लिए क्लाइमेट मॉडलिंग सेंटर शक्तिशाली सुपर कंप्यूटर का उपयोग करता है। ग्रहों का वातावरण बेहद जटिल है, और इसे समझने के लिए शक्तिशाली कंप्यूटर और परिष्कृत मॉडल लगते हैं। मॉडलिंग सेंटर में, वे अपने बहुत से काम के लिए जनरल सर्कुलेशन मॉडल (GCM) पर भरोसा करते हैं।
केंद्र के काम का एक उद्देश्य मंगल पर वर्तमान जल चक्र को समझना है। केंद्र की वेबसाइट पर कहा गया है, "हम यह निर्धारित करना चाहते हैं कि क्या देखा गया पानी का चक्र पूरी तरह से उत्तर अवशिष्ट टोपी के साथ विनिमय का परिणाम है, या क्या अन्य स्रोतों जैसे कि एक सक्रिय रेजोलिथ की आवश्यकता है।" वर्तमान में, वे पानी के एकमात्र स्रोत के रूप में उत्तरी ध्रुवीय टोपी के साथ मंगल ग्रह की मॉडलिंग कर रहे हैं। उनके सिमुलेशन अच्छे परिणाम दे रहे हैं, लेकिन अभी भी मुद्दे हैं।
मॉडलिंग सेंटर भी प्राचीन मंगल ग्रह को समझने की कोशिश कर रहा है, और यह अरबों साल पहले एक गर्म, गीला वातावरण था, जब सूर्य मूर्छित था। एक संभावना यह है कि मंगल ग्रह पर बहुत अधिक CO2 वातावरण था जो अधिक गर्मी में फंस गया था। एक अन्य संभावना में प्रभाव उत्पन्न जलवायु परिवर्तन शामिल है।
केंद्र का एक अन्य फोकस मार्टियन डस्ट है। यह स्पष्ट है कि धूल मंगल ग्रह पर एक बड़ी भूमिका निभाता है, लेकिन यह अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। क्लाइमेट मॉडलिंग सेंटर की वेबसाइट पर कहा गया है, "... यह तेजी से स्पष्ट हो रहा है कि धूल उठाने के लिए GCM में उपयोग किए जाने वाले पैरामीटर सभी धूल उठाने वाली घटनाओं में शामिल भौतिकी पर कब्जा नहीं करते हैं।"
समय-समय पर, ग्रह वैश्विक धूल के तूफानों में ढंका होता है जो महीनों तक बना रह सकता है। सफल ग्रह के लिए इन तूफानों को समझना आवश्यक है। नासा को पहले से पता था कि इनसाइट लैंडर एक धूल भरी आंधी के अंत में मंगल ग्रह पर आएगा, और उन्होंने उसी के अनुसार तैयार किया। जलवायु मॉडलिंग के लिए धन्यवाद, नासा को पता था कि धूल के तूफान के दौरान ऊपरी वायुमंडल गर्म होता है, जबकि निचला वातावरण ठंडा होता है। मिशन इंजीनियरों ने उन परिस्थितियों में काम करने के लिए इनसाइट तैयार किया।
जलवायु मॉडलिंग केंद्र केवल एक ही तरीका है कि नासा सुपर कंप्यूटर का उपयोग करता है। 18 नवंबर -22 नवंबर को डेनवर में अंतरराष्ट्रीय सुपरकंप्यूटिंग कॉन्फ्रेंस (एससी 19) में, उन्होंने अपने विद्युत एक्स -57 हवाई जहाज सहित 38 कम्प्यूटेशनल परियोजनाओं का प्रदर्शन किया, एक सिमुलेशन कि कैसे जल्दी आकाशगंगाएं उनके आसपास गैस के साथ विकसित होती हैं, और एक उप-सहारा अफ्रीका में पेड़ों के मानचित्रण और परिमाण का प्रयास।
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