Salju berbentuk kubus, pemandangan es, dan embun beku adalah bagian dari musim terdingin di Planet Merah.

Saat musim dingin tiba[{” 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.

Salju turun, es dan embun beku juga terbentuk di Mars.[{” 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.

Ilmuwan NASA dapat mengukur ukuran dan bentuk distribusi partikel salju, lapis demi lapis, dalam badai. Misi Pengukuran Curah Hujan Global adalah proyek satelit internasional yang akan menyediakan pengamatan hujan dan salju generasi berikutnya di seluruh dunia setiap tiga jam. Kredit: Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA/Ryan Fitzgibbons

Es batu

Karena bagaimana molekul air terikat bersama saat membeku, kepingan salju di Bumi memiliki enam sisi. Prinsip yang sama berlaku untuk semua kristal: cara atom mengatur dirinya sendiri menentukan bentuk kristal. Dalam kasus karbon dioksida, molekul dalam es kering selalu dihubungkan menjadi empat bentuk saat membeku.

“Karena es karbon dioksida memiliki simetri empat, kita tahu bahwa kepingan salju kering akan berbentuk kubus,” kata Bicchio. “Berkat iklim Mars yang lebih aman, kami dapat mengatakan bahwa kepingan salju ini akan lebih kecil dari lebar rambut manusia.”

Kamera HiRISE menangkap gambar tepi kawah di tengah musim dingin. Lereng kawah yang menghadap ke selatan, yang menerima lebih sedikit sinar matahari, membentuk embun beku yang cerah dan tidak merata, ditunjukkan dengan warna biru pada gambar yang disempurnakan ini. Kredit gambar: NASA/JPL-Caltech/Universitas Arizona

Jack Frost menggigit rover Anda

Baik air maupun karbon dioksida dapat membentuk embun beku di Mars, dan kedua jenis embun beku tersebut muncul lebih luas di planet ini daripada salju. Pendarat Viking melihat es air ketika mereka mempelajari Mars pada 1970-an, sementara pengorbit NASA Odyssey melihat Formasi embun beku diamati dan menyublim matahari pagi.

HiRISE mengabadikan pemandangan musim semi ini, ketika es air yang membeku di dalam tanah membelah Bumi menjadi poligon. Es karbon dioksida transparan memungkinkan sinar matahari bersinar dan memanaskan gas yang merembes melalui ventilasi, menembakkan kipas dari material yang lebih gelap ke permukaan (ditunjukkan dengan warna biru pada gambar berwarna yang disempurnakan ini). Kredit gambar: NASA/JPL-Caltech/Universitas Arizona

Akhir musim dingin yang aneh

Mungkin penemuan yang paling menakjubkan terjadi pada akhir musim dingin, ketika semua es yang tercipta mulai “meleleh” dan menyublim ke atmosfer. Saat melakukannya, es ini mengambil bentuk yang aneh dan indah yang mengingatkan para ilmuwan laba-labaDan Bintik DalmatianDan Telur ceplokDan keju Swiss.

“Pencairan” ini juga menyebabkan geyser meletus: es transparan memungkinkan sinar matahari memanaskan gas di bawahnya, dan gas tersebut akhirnya meledak, mengirimkan kipas debu di atap. Para ilmuwan telah mulai mempelajari kipas ini sebagai cara untuk mempelajari lebih lanjut tentang mereka Ke arah mana angin Mars bertiup?.