بادهای مریخ چقدر قوی هستند؟

(دن تری) - تحقیقات نشان می‌دهد که تندبادها و طوفان‌های گرد و غبار می‌توانند به سرعت حدود ۱۶۰ کیلومتر در ساعت برسند. درک قدرت بادهای مریخی برای برنامه‌ریزی سفرهای اکتشافی آینده ضروری است.

مریخ: سطح به ظاهر آرام، بادهای "وحشتناک" را پنهان می‌کند

جو مریخ بیش از ۱۰۰ برابر رقیق‌تر از جو زمین است (عکس: Triff/Shutterstock).

مریخ با وجود ظاهر بی‌حاصل و آرام خود، به طرز شگفت‌آوری جوی پویا دارد. مطالعه جدیدی که در مجله Science Advances منتشر شده است، نشان می‌دهد که تندبادها و گرد و غبار در سیاره سرخ می‌توانند به سرعت‌هایی تا ۴۴ متر در ثانیه (حدود ۱۶۰ کیلومتر در ساعت) برسند که بسیار سریع‌تر از اندازه‌گیری‌های قبلی سطح آن است.

این بادهای قدرتمند نقش کلیدی در شکل‌دهی به آب و هوای مریخ، جابجایی گرد و غبار در سراسر سیاره، تأثیر بر الگوهای آب و هوایی و ایجاد چالش‌های قابل توجه برای برنامه‌های اکتشافی آینده دارند.

دانشمندان مدت‌هاست که از نقش باد در مریخ آگاه بوده‌اند. سطح این سیاره پوشیده از گرد و غبار ریز و شن و ماسه است و ویژگی‌هایی مانند تپه‌های شنی و طوفان‌های گرد و غبار سراسری، گواه قدرت جریان‌های هوا هستند.

بادها نه تنها گرد و غبار را بلند و جابجا می‌کنند، بلکه بر میزان نور خورشید که به سطح می‌رسد، نحوه توزیع گرما و رفتار بخار آب در جو نازک نیز تأثیر می‌گذارند.

درک قدرت، مکان، زمان‌بندی و برهمکنش بادها با گرد و غبار برای ساخت مدل‌های دقیق آب و هوا و اقلیم در مریخ بسیار مهم است. این مدل‌ها پایه و اساس برنامه‌ریزی ماموریت‌های اکتشافی آینده هستند که باید با محیط خشن سیاره سرخ مقابله کنند.

بادهای مریخی قوی‌تر از آن چیزی هستند که تصور می‌کردیم

طوفان‌های گرد و غبار اغلب در مریخ رخ می‌دهند، و طوفان‌های گرد و غبار سراسری کل سیاره را می‌پوشانند (عکس: پیتریس/گتی ایمیجز).

مطالعه بادهای مریخ به دلیل کمبود نقاط اندازه‌گیری ثابت و جو نازک آن چالش‌برانگیز است. برای غلبه بر این مشکل، دانشمندان دانشگاه برن سوئیس، به سرپرستی دکتر والنتین بیکل، یادگیری عمیق را بر روی بیش از ۵۰،۰۰۰ تصویر ماهواره‌ای از دوربین‌های CaSSIS در مدارگرد ردیاب گاز اگزومارس و HRSC در مریخ‌نورد مارس اکسپرس اعمال کردند.

الگوریتم‌های یادگیری ماشینی، ستون‌های گرد و غبار، ستون‌های چرخان گرد و غبار و هوا را که به عنوان آثار قابل مشاهده باد عمل می‌کنند، شناسایی کردند. سپس حدود ۳۰۰ مورد از بهترین توالی‌های تصویر برجسته‌نما برای ردیابی حرکت، محاسبه سرعت و نقشه‌برداری از جهت باد در سراسر سیاره مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

نتایج نشان داد که بادهای نزدیک به سطح مرتبط با دیوهای گرد و غبار به سرعت‌هایی تا ۴۴ متر بر ثانیه (۱۶۰ کیلومتر بر ساعت) می‌رسند، که بسیار بالاتر از اندازه‌گیری‌های قبلی است (که معمولاً کمتر از ۴۸ کیلومتر بر ساعت و به ندرت تا ۹۶ کیلومتر بر ساعت بودند). این سرعت‌ها به طور گسترده در سراسر مریخ اندازه‌گیری شدند، که نشان می‌دهد چنین بادهای شدیدی رایج‌تر از آن چیزی هستند که قبلاً تصور می‌شد.

بادهای شدید به این معنی است که گرد و غبار بیشتری می‌تواند از سطح مریخ بلند شود و بر آب و هوای مریخ تأثیر بگذارد. گرد و غبار نور خورشید را جذب می‌کند، جو را گرم می‌کند، بر دما، گردش هوا و ایجاد طوفان تأثیر می‌گذارد.

این روش جدید همچنین به دانشمندان کمک می‌کند تا رفتار باد در مریخ را در مقیاس جهانی نقشه‌برداری کنند.

تأثیر بادهای مریخی بر اکتشافات آینده

مریخ‌نورد آپورچونیتی در سال ۲۰۰۳ به مریخ پرتاب شد و هنوز هم در حال فعالیت است و از برنامه اولیه خود که تنها ۹۰ روز در این سیاره بود، فراتر رفته است (عکس: دیما زل/شاتر استوک).

شناخت بادهای مریخ نه تنها از نظر علمی مورد توجه است، بلکه پیامدهای عملی برای فرودگرها، مریخ‌نوردها و ماموریت‌های سرنشین‌دار آینده نیز دارد. درک قوی از محیط باد به برنامه‌ریزان کمک می‌کند تا فرودهای ایمن، تجهیزات بادوام و عملیات انرژی خورشیدی پایدار را طراحی کنند.

گرد و غبار یک نگرانی جدی برای ماموریت‌های سطحی است. این گرد و غبار می‌تواند روی پنل‌های خورشیدی جمع شود، قدرت را کاهش دهد، تجهیزات را مبهم کند و سیستم‌های مکانیکی را تخریب کند. مریخ‌نورد آپورچونیتی در جریان طوفان گرد و غبار سراسری در سال ۲۰۱۸، به دلیل پوشاندن پنل‌های خورشیدی‌اش توسط گرد و غبار، به زمین نشست.

دانستن زمان و مکان شکل‌گیری بادهای شدید و طوفان‌های گرد و غبار به دانشمندان کمک می‌کند تا خطرات گرد و غبار را پیش‌بینی کرده و برای پاکسازی یا کاهش آن برنامه‌ریزی کنند. نقشه‌های باد به‌دست‌آمده از اندازه‌گیری‌های مداری نیز می‌توانند در انتخاب محل فرود و طراحی سخت‌افزار مفید باشند.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه برن، نمایه جدیدی از مسیرهای طوفان گرد و غبار و جهت/سرعت باد ارائه کرده است که به برنامه‌ریزان سفرهای اکتشافی آینده، بینشی در مورد رژیم‌های باد در مکان‌های مناسب برای فرود و تحقیق می‌دهد.

این به مهندسان کمک می‌کند تا مدل‌سازی کنند که چگونه باد ممکن است بر دینامیک فرود تأثیر بگذارد، چگونه گرد و غبار ممکن است در اطراف منطقه فرود حرکت کند و چند بار گرد و غبار ممکن است به پنل‌های خورشیدی یا حسگرهای نوری بچسبد.

روش‌های جدید برای نقشه‌برداری از بادهای مریخی از طریق یادگیری ماشین و ردیابی گردبادهای گرد و غبار، به تولید مجموعه داده‌هایی برای اصلاح مدل‌های اقلیمی و ابزارهای برنامه‌ریزی ماموریت ادامه خواهند داد.

درک بهتر از رژیم‌های باد به ساخت مدل‌های پیچیده‌تری از شرایط سطح کمک می‌کند، که برای ایمنی، عملکرد و طول عمر مریخ‌نوردها و کاوشگران بسیار مهم هستند.

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