火星：一見穏やかな表面には「恐ろしい」風が隠れている
一見荒涼として穏やかな火星ですが、その大気は驚くほどダイナミックです。科学誌「サイエンス・アドバンシズ」に掲載された新たな研究によると、火星の突風と塵の速度は最大で秒速44メートル（時速約160キロメートル）に達し、これまでの地表観測値よりもはるかに速いことが明らかになりました。
これらの強力な風は、火星の気候を形成し、惑星全体に塵を移動させ、気象パターンに影響を与え、将来の探査計画に大きな課題を突きつける上で重要な役割を果たしています。
科学者たちは火星における風の役割を長年認識してきました。火星の表面は微細な塵と砂で覆われており、砂丘や地球規模の砂嵐といった地形が気流の強さを物語っています。
風は塵を巻き上げて移動するだけでなく、地表に届く太陽光の量、熱の分布、薄い大気中の水蒸気の挙動にも影響を与えます。
火星の正確な気候・気象モデルを構築するには、風の強さ、位置、タイミング、そして塵との相互作用を理解することが不可欠です。これらのモデルは、火星の過酷な環境に対処する将来の探査ミッションを計画するための基礎となります。
火星の風は私たちが考えていたよりも強い
火星の風の研究は、固定された測定点の不足と薄い大気のために困難です。これを克服するために、スイスのベルン大学の科学者たちは、ヴァレンティン・ビッケル博士の指導の下、エクソマーズ微量ガス探査機（ExoMars Trace Gas Orbiter）のCaSSISカメラとマーズ・エクスプレスのHRSCから得られた5万枚以上の衛星画像にディープラーニングを適用しました。
機械学習アルゴリズムは、塵の柱、つまり目に見える風の痕跡として機能する塵と空気の回転する柱を特定しました。その後、最も優れた立体画像シーケンス約300枚を分析し、動きを追跡し、速度を計算し、地球全体の風向をマッピングしました。
調査結果によると、砂塵旋風に伴う地表付近の風速は最大44メートル/秒（時速160キロメートル）に達し、これまでの観測値（通常は時速48キロメートル未満で、時速96キロメートルに達することは稀）を大幅に上回った。この風速は火星全域で広く観測されており、このような強風はこれまで想定されていたよりも頻繁に発生することを示唆している。
強風はより多くの塵が地表から舞い上がり、火星の気候に影響を与えます。塵は太陽光を吸収し、大気を温め、気温、空気循環、そして嵐の発達に影響を与えます。
この新しい方法は、科学者が火星の風の挙動を地球規模で地図化するのにも役立ちます。
火星の風が将来の探査に与える影響
火星の風を理解することは、科学的な関心事であるだけでなく、将来の着陸機、探査車、そして有人ミッションにも実用的な意味を持ちます。風環境をしっかりと理解することは、安全な着陸、耐久性のある機器、そして持続可能な太陽エネルギーの運用を設計する上で役立ちます。
塵は表面ミッションにとって深刻な懸念事項です。太陽電池パネルに堆積すると、電力消費量が減少し、機器の視界が遮られ、機械システムの性能が劣化する可能性があります。2018年の世界的な砂嵐の際に、探査車オポチュニティは太陽電池パネルを覆っていた塵によって着陸しました。
強風や砂嵐がいつどこで発生するかを知ることは、科学者が砂塵による災害を予測し、除去や軽減策を計画するのに役立ちます。着陸地点の選定やハードウェアの設計にも、軌道測定から得られる風況マップが役立ちます。
ベルン大学の研究チームは砂嵐の進路と風向・風速に関する新たなプロファイルを提供し、将来の探検計画者に着陸と研究に適した場所での風の状況に関する洞察を与えている。
これにより、エンジニアは、風が着陸のダイナミクスにどのような影響を与えるか、着陸エリアの周囲に塵がどのように移動するか、塵がソーラーパネルや光学センサーにどのくらいの頻度で付着するかをモデル化できるようになります。
機械学習を通じて火星の風をマッピングし、砂塵竜巻を追跡する新しい方法により、気候モデルとミッション計画ツールを改良するためのデータセットが今後も生成され続けるでしょう。
風況をより深く理解することで、火星探査機や火星探検家の安全性、性能、寿命にとって非常に重要な、より洗練された地表条件モデルの構築に役立ちます。
出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/gio-tren-sao-hoa-manh-den-muc-nao-20251106012519849.htm
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