بادهای مریخ چقدر قوی هستند؟

(روزنامه 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 آن، بادهای "وحشتناک" را پنهان می‌کند.

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

مریخ با وجود ظاهر به ظاهر بی‌حاصل و آرام خود، دارای جوی به طرز شگفت‌آوری پویا است. اخیراً، مطالعه‌ای که در مجله Science Advances منتشر شده است، نشان داد که سرعت باد و طوفان‌های گرد و غبار در سیاره سرخ می‌تواند تا ۴۴ متر بر ثانیه (تقریباً ۱۶۰ کیلومتر بر ساعت) برسد، که به طور قابل توجهی بالاتر از اندازه‌گیری‌های قبلی سطح آن است.

این بادهای قوی نقش مهمی 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، قدرت جریان‌های هوا را نشان می‌دهند.

باد نه تنها گرد و غبار را بلند و جابجا می‌کند، بلکه بر میزان نور خورشید رسیده به سطوح، توزیع گرما و فعالیت بخار آب در جو نازک نیز تأثیر می‌گذارد.

درک قدرت، مکان، زمان‌بندی و برهمکنش باد با گرد و غبار برای ساخت مدل‌های دقیق آب و هوا و اقلیم در مریخ بسیار مهم است. این مدل‌ها اساس برنامه‌ریزی ماموریت‌های اکتشافی آینده را که با محیط خشن سیاره سرخ روبرو خواهند شد، تشکیل می‌دهند.

بادهای مریخی قوی‌تر از آن چیزی هستند که تصور می‌کردیم.

طوفان‌های گرد و غبار در مریخ مکرراً رخ می‌دهند، و برخی از طوفان‌های گرد و غبار سراسری کل سیاره را می‌پوشانند (تصویر: Pitris/Getty Images).

مطالعه بادهای مریخ به دلیل کمبود نقاط اندازه‌گیری ثابت و جو نازک آن با چالش‌های متعددی روبرو است. برای غلبه بر این چالش، دانشمندان دانشگاه برن سوئیس، تحت رهبری دکتر والنتین بیکل، روش‌های یادگیری عمیق را بر روی بیش از ۵۰،۰۰۰ تصویر ماهواره‌ای از دوربین‌های CaSSIS در مدارگرد ردیابی گاز اگزومارس و HRSC در فضاپیمای مارس اکسپرس اعمال کردند.

الگوریتم‌های یادگیری ماشینی، مسیرهای گرد و غبار، ستون‌های گرد و غبار و جریان‌های هوای چرخان را که به عنوان نشانه‌های ملموس باد عمل می‌کردند، شناسایی کردند. سپس تقریباً 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 مریخ که با طوفان‌های گرد و غبار همراه هستند، به سرعت‌هایی تا ۴۴ متر بر ثانیه (۱۶۰ کیلومتر بر ساعت) می‌رسند که به طور قابل توجهی بالاتر از اندازه‌گیری‌های قبلی (معمولاً زیر ۴۸ کیلومتر بر ساعت و به ندرت به ۹۶ کیلومتر بر ساعت می‌رسد) است. این سرعت به طور گسترده در سراسر مریخ اندازه‌گیری شد، که نشان می‌دهد چنین بادهای شدیدی رایج‌تر از آن چیزی است 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 و 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 ترسیم کنند.

تأثیر بادهای مریخی بر سفرهای آینده

مریخ‌نورد آپورچونیتی در سال ۲۰۰۳ به مریخ پرتاب شد و تا به امروز فعال مانده است و از برنامه اولیه خود که تنها ۹۰ روز بود، فراتر رفته است (عکس: دیما زل/شاتر استوک).

درک الگوهای باد در مریخ نه تنها کنجکاوی علمی را ارضا می‌کند، 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 پایدار انرژی خورشیدی را طراحی کنند.

گرد و غبار یک نگرانی جدی برای ماموریت‌های سطحی است. گرد و غبار می‌تواند روی پنل‌های خورشیدی جمع شود، خروجی برق را کاهش دهد، تجهیزات را مبهم کند و سیستم‌های مکانیکی را تخریب کند. مریخ‌نورد آپورچونیتی یک بار به دلیل پوشاندن پنل‌های خورشیدی‌اش توسط گرد و غبار در جریان طوفان گرد و غبار جهانی در سال ۲۰۱۸، زمین‌گیر شد.

دانستن زمان و مکان تشکیل 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 حاصل 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 اکتشافات آینده، بینشی در مورد رژیم‌های باد در مکان‌های مناسب 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 روی پنل‌های خورشیدی یا حسگرهای نوری بنشیند.

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

درک بهتر الگوهای باد به ساخت مدل‌های پیچیده‌تری از شرایط سطح کمک می‌کند، که برای ایمنی، عملکرد و طول عمر تجهیزات اکتشاف و تحقیقات مریخ بسیار مهم است.

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