ما مدى قوة الرياح على سطح المريخ؟

(صحيفة دان تري) - تشير الأبحاث إلى أن هبات الرياح والعواصف الترابية قد تصل سرعتها إلى حوالي 160 كم/ساعة. يُعد فهم قوة رياح المريخ أمراً بالغ الأهمية لتخطيط الرحلات الاستكشافية المستقبلية.

المريخ: يخفي سطحه الهادئ ظاهرياً رياحاً "مرعبة".

الغلاف الجوي للمريخ أرق بأكثر من 100 مرة من الغلاف الجوي للأرض (صورة: Triff/Shutterstock).

على الرغم من مظهره الخارجي القاحل والهادئ ظاهريًا، يمتلك المريخ غلافًا جويًا ديناميكيًا بشكل مذهل. فقد كشفت دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة "ساينس أدفانسز" أن هبات الرياح والعواصف الترابية على الكوكب الأحمر قد تصل سرعتها إلى 44 مترًا في الثانية (حوالي 160 كيلومترًا في الساعة)، وهي سرعة أعلى بكثير من القياسات السطحية السابقة.

تلعب هذه الرياح القوية دورًا حاسمًا في تشكيل مناخ المريخ، ونقل الغبار عبر الكوكب، والتأثير على أنماط الطقس، وتشكيل تحديات كبيرة لخطط الاستكشاف المستقبلية.

لطالما أدرك العلماء دور الرياح على سطح المريخ. فسطح الكوكب مغطى بالغبار الناعم والرمال، وتظهر فيه معالم مثل الكثبان الرملية والعواصف الترابية العالمية التي تدل على قوة التيارات الهوائية.

لا يقتصر تأثير الرياح على رفع ونقل الغبار فحسب، بل يؤثر أيضًا على كمية ضوء الشمس التي تصل إلى الأسطح، وتوزيع الحرارة، ونشاط بخار الماء في الغلاف الجوي الرقيق.

يُعدّ فهم قوة الرياح وموقعها وتوقيتها وتفاعلها مع الغبار أمراً بالغ الأهمية لبناء نماذج دقيقة للمناخ والطقس على سطح المريخ. وتشكل هذه النماذج الأساس لتخطيط مهمات الاستكشاف المستقبلية التي ستواجه البيئة القاسية للكوكب الأحمر.

رياح المريخ أقوى مما كنا نعتقد.

تكثر العواصف الترابية على سطح المريخ، حيث تغطي بعض العواصف الترابية العالمية الكوكب بأكمله (صورة: Pitris/Getty Images).

يواجه دراسة الرياح على سطح المريخ تحديات عديدة بسبب نقص نقاط القياس الثابتة ورقة الغلاف الجوي. وللتغلب على هذه التحديات، قام علماء من جامعة برن في سويسرا، بقيادة الدكتور فالنتين بيكل، بتطبيق أساليب التعلم العميق على أكثر من 50 ألف صورة التقطتها كاميرات CaSSIS على متن مركبة ExoMars Trace Gas Orbiter الفضائية، وكاميرا HRSC على متن مركبة Mars Express الفضائية.

حددت خوارزميات التعلم الآلي العواصف الترابية، وأعمدة الغبار، والهواء الدوامي، والتي تُشكل آثارًا ملموسة للرياح. ثم جرى تحليل ما يقارب 300 من أفضل تسلسلات الصور المجسمة لتتبع الحركة، وحساب السرعة، ورسم خريطة اتجاه الرياح على سطح الأرض.

أظهرت النتائج أن سرعة الرياح القريبة من سطح المريخ، المصاحبة للعواصف الترابية، بلغت 44 مترًا في الثانية (160 كيلومترًا في الساعة)، وهي سرعة أعلى بكثير من القياسات السابقة (التي كانت عادةً أقل من 48 كيلومترًا في الساعة، ونادرًا ما تصل إلى 96 كيلومترًا في الساعة). وقد تم قياس هذه السرعة على نطاق واسع في جميع أنحاء المريخ، مما يشير إلى أن هذه الرياح القوية أكثر شيوعًا مما كان يُعتقد سابقًا.

تؤدي الرياح القوية إلى زيادة كمية الغبار المتطاير من سطح المريخ، مما يؤثر على مناخه. يمتص الغبار ضوء الشمس، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي، وبالتالي التأثير على درجة الحرارة ودوران الهواء وتطور العواصف.

تساعد هذه الطريقة الجديدة العلماء أيضاً على رسم خريطة لسلوك الرياح على سطح المريخ على نطاق عالمي.

تأثير رياح المريخ على الرحلات الاستكشافية المستقبلية.

تم إطلاق المركبة الجوالة "أوبورتيونيتي" إلى المريخ في عام 2003 ولا تزال تعمل حتى يومنا هذا، متجاوزة خطتها الأصلية التي كانت 90 يومًا فقط (صورة: ديما زيل/شترستوك).

إن فهم أنماط الرياح على سطح المريخ لا يقتصر على إشباع الفضول العلمي فحسب، بل له أيضاً آثار عملية على المركبات الهابطة والمركبات الجوالة والبعثات المأهولة المستقبلية. فالفهم الدقيق لبيئة الرياح يساعد المخططين على تصميم عمليات هبوط آمنة، ومعدات متينة، وعمليات طاقة شمسية مستدامة.

يشكل الغبار مصدر قلق بالغ للبعثات الفضائية السطحية. إذ يمكن أن يتراكم الغبار على الألواح الشمسية، مما يقلل من إنتاج الطاقة، ويحجب الرؤية عن المعدات، ويؤدي إلى تدهور الأنظمة الميكانيكية. وقد تعطلت مركبة "أوبورتيونيتي" الجوالة ذات مرة بسبب تراكم الغبار على ألواحها الشمسية خلال عاصفة رملية عالمية في عام 2018.

إن معرفة متى وأين تتشكل الرياح القوية والعواصف الترابية ستساعد العلماء على التنبؤ بمخاطر الغبار والتخطيط لعمليات التنظيف أو التخفيف من آثارها. كما يمكن الاستفادة من خرائط الرياح المستمدة من القياسات المدارية في اختيار مواقع الهبوط وتصميم المعدات.

قدم فريق بحثي من جامعة برن صورة جديدة لمسارات العواصف الترابية واتجاه/سرعة الرياح، مما يمنح مخططي الاستكشاف المستقبلي نظرة ثاقبة على أنظمة الرياح في مواقع الهبوط والبحث المناسبة.

يساعد هذا المهندسين على وضع نماذج لكيفية تأثير الرياح على ديناميكيات الهبوط، وكيف يمكن أن يتحرك الغبار حول منطقة الهبوط، وعدد مرات استقرار الغبار على الألواح الشمسية أو أجهزة الاستشعار البصرية.

ستستمر الأساليب الجديدة لرسم خرائط الرياح المريخية من خلال التعلم الآلي وتتبع الأعاصير الترابية في توليد مجموعات بيانات لتحسين نماذج المناخ وأدوات تخطيط المهمات.

إن الفهم الأفضل لأنماط الرياح سيساعد في بناء نماذج أكثر تطوراً لظروف السطح، وهو أمر بالغ الأهمية لسلامة وأداء وطول عمر معدات استكشاف وبحوث المريخ.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/gio-tren-sao-hoa-manh-den-muc-nao-20251106012519849.htm