ما مدى قوة الرياح على المريخ؟

(دان تري) - تُظهر الأبحاث أن هبات الرياح والعواصف الغبارية قد تصل سرعتها إلى حوالي 160 كم/ساعة. يُعدّ فهم قوة الرياح المريخية أمرًا أساسيًا لتخطيط الرحلات الاستكشافية المستقبلية.

المريخ: سطح هادئ ظاهريًا يخفي رياحًا "رهيبة"

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

على الرغم من مظهره القاحل والهادئ، يتمتع المريخ بغلاف جوي ديناميكي مثير للدهشة. كشفت دراسة جديدة نُشرت في مجلة "ساينس أدفانسز" أن هبات الرياح والغبار على الكوكب الأحمر يمكن أن تصل سرعتها إلى 44 مترًا في الثانية (حوالي 160 كيلومترًا في الساعة)، وهي سرعة أعلى بكثير من قياسات سطحه السابقة.

تلعب هذه الرياح القوية دورًا رئيسيًا في تشكيل مناخ المريخ، ونقل الغبار عبر الكوكب، والتأثير على أنماط الطقس وفرض تحديات كبيرة على خطط الاستكشاف المستقبلية.

لطالما أدرك العلماء دور الرياح على المريخ. سطح الكوكب مغطى بالغبار الناعم والرمال، مع وجود معالم مثل الكثبان الرملية والعواصف الترابية العالمية التي تشهد على قوة التيارات الهوائية.

لا تعمل الرياح على رفع وتحريك الغبار فحسب، بل تؤثر أيضًا على كمية ضوء الشمس التي تصل إلى السطح، وكيفية توزيع الحرارة، وسلوك بخار الماء في الغلاف الجوي الرقيق.

يُعد فهم قوة الرياح وموقعها وتوقيتها وتفاعلها مع الغبار أمرًا بالغ الأهمية لبناء نماذج دقيقة للمناخ والطقس على المريخ. تُشكل هذه النماذج أساسًا لتخطيط بعثات الاستكشاف المستقبلية التي ستتعامل مع بيئة الكوكب الأحمر القاسية.

الرياح المريخية أقوى مما كنا نعتقد

تحدث العواصف الغبارية بشكل متكرر على كوكب المريخ، حيث تغطي العواصف الغبارية العالمية الكوكب بأكمله (الصورة: Pitris/Getty Images).

تُعدّ دراسة الرياح على المريخ أمرًا صعبًا نظرًا لقلة نقاط القياس الثابتة وطبقة الغلاف الجوي الرقيقة. وللتغلب على هذا، طبّق علماء من جامعة برن، سويسرا، بإشراف الدكتور فالنتين بيكل، تقنية التعلم العميق على أكثر من 50,000 صورة أقمار صناعية من كاميرات CaSSIS على متن مركبة ExoMars Trace Gas Orbiter وكاميرا HRSC على متن مركبة Mars Express.

حددت خوارزميات التعلم الآلي أعمدة الغبار، وهي أعمدة دوارة من الغبار والهواء، تُمثل آثارًا مرئية للرياح. ثم حُللت حوالي 300 من أفضل تسلسلات الصور المجسمة لتتبع الحركة، وحساب السرعة، ورسم خريطة لاتجاه الرياح عبر الكوكب.

أظهرت النتائج أن الرياح القريبة من السطح، المرتبطة بعواصف الغبار، وصلت سرعتها إلى 44 مترًا في الثانية (160 كم/ساعة)، وهي سرعة أعلى بكثير من القياسات السابقة (التي كانت عادةً أقل من 48 كم/ساعة، ونادرًا ما وصلت إلى 96 كم/ساعة). وقد قُيست هذه السرعات على نطاق واسع في جميع أنحاء المريخ، مما يشير إلى أن هذه الرياح القوية أكثر شيوعًا مما كان يُعتقد سابقًا.

الرياح القوية تعني إمكانية رفع المزيد من الغبار عن السطح، مما يؤثر على مناخ المريخ. يمتص الغبار ضوء الشمس، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي، مما يؤثر على درجات الحرارة ودوران الهواء وتطور العواصف.

وتساعد هذه الطريقة الجديدة العلماء أيضًا على رسم خريطة لسلوك الرياح على المريخ على نطاق عالمي.

تأثير الرياح المريخية على الاستكشافات المستقبلية

تم إطلاق مركبة الفضاء أوبورتيونيتي إلى المريخ في عام 2003 وما زالت تعمل حتى اليوم، متجاوزة خطتها الأصلية التي كانت تقضي فقط بقضاء 90 يومًا على الكوكب (الصورة: ديما زيل/شاترستوك).

إن فهم الرياح على المريخ ليس ذا أهمية علمية فحسب، بل له أيضًا آثار عملية على مركبات الهبوط والمركبات الجوالة والبعثات المأهولة المستقبلية. فالفهم السليم لبيئة الرياح يساعد المخططين على تصميم عمليات هبوط آمنة، ومعدات متينة، وعمليات طاقة شمسية مستدامة.

يُشكّل الغبار مصدر قلق بالغ للبعثات السطحية. إذ يمكن أن يتراكم على الألواح الشمسية، مما يُقلل الطاقة، ويُعيق رؤية المعدات، ويُسبب تدهورًا في الأنظمة الميكانيكية. وقد تعطلت مركبة أوبورتيونيتي الجوالة بسبب الغبار الذي غطى ألواحها الشمسية خلال عاصفة غبار عالمية عام ٢٠١٨.

إن معرفة متى وأين تتشكل الرياح القوية والعواصف الغبارية ستساعد العلماء على التنبؤ بمخاطر الغبار والتخطيط لعمليات التنظيف أو التخفيف منها. كما يمكن أن يستفيد اختيار موقع الهبوط وتصميم الأجهزة من خرائط الرياح المُستقاة من القياسات المدارية.

قام فريق بحثي من جامعة برن بتقديم صورة جديدة لمسارات العواصف الغبارية واتجاه الرياح وسرعتها، مما يمنح مخططي الرحلات الاستكشافية المستقبلية نظرة ثاقبة على أنظمة الرياح في المواقع المناسبة للهبوط والبحث.

يساعد هذا المهندسين على وضع نموذج لكيفية تأثير الرياح على ديناميكيات الهبوط، وكيف يمكن للغبار أن يتحرك حول منطقة الهبوط، ومدى تكرار التصاق الغبار بالألواح الشمسية أو أجهزة الاستشعار البصرية.

ستستمر الأساليب الجديدة لرسم خرائط الرياح المريخية من خلال التعلم الآلي وتتبع الأعاصير الغبارية في توليد مجموعات البيانات لتحسين نماذج المناخ وأدوات تخطيط المهمة.

إن الفهم الأفضل لأنظمة الرياح سيساعد في بناء نماذج أكثر تطوراً لظروف السطح، والتي تعتبر حيوية لسلامة وأداء وطول عمر مركبات ومستكشفات المريخ.

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