화성의 바람은 얼마나 강한가요?

(댄 트리) - 연구에 따르면 돌풍과 먼지 폭풍은 시속 약 160km에 달할 수 있습니다. 화성 바람의 세기를 이해하는 것은 향후 탐사 계획을 세우는 데 필수적입니다.

화성: 겉보기에 고요한 표면, '끔찍한' 바람 감춰

화성의 대기는 지구 대기보다 100배 이상 얇습니다(사진: Triff/Shutterstock).

황량하고 평화로운 겉모습에도 불구하고 화성은 놀라울 정도로 역동적인 대기를 가지고 있습니다. 사이언스 어드밴시스(Science Advances) 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면, 화성의 돌풍과 먼지는 초속 최대 44미터(시속 약 160킬로미터)에 달할 수 있으며, 이는 이전 표면 측정치보다 훨씬 빠른 속도입니다.

이 강력한 바람은 화성의 기후를 형성하는 데 중요한 역할을 하며, 행성 전역으로 먼지를 이동시키고, 날씨 패턴에 영향을 미치며, 미래의 탐사 계획에 상당한 과제를 제기합니다.

과학자들은 오랫동안 화성에서 바람의 역할을 알고 있었습니다. 화성 표면은 미세한 먼지와 모래로 덮여 있으며, 모래 언덕과 전 지구적인 먼지 폭풍과 같은 지형은 기류의 위력을 증명합니다.

바람은 먼지를 들어올리고 이동시킬 뿐만 아니라, 표면에 도달하는 햇빛의 양, 열이 분포되는 방식, 희박한 대기 속 수증기의 움직임에도 영향을 미칩니다.

바람과 먼지의 세기, 위치, 시기, 그리고 상호작용을 이해하는 것은 화성의 정확한 기후 및 기상 모델을 구축하는 데 필수적입니다. 이러한 모델은 화성의 혹독한 환경을 극복해야 하는 미래 탐사 임무를 계획하는 데 기반이 됩니다.

화성의 바람은 우리가 생각했던 것보다 더 강하다

화성에서는 먼지 폭풍이 자주 발생하며, 전 지구적인 먼지 폭풍이 행성 전체를 뒤덮습니다(사진: Pitris/Getty Images).

화성의 바람 연구는 고정된 측정 지점이 부족하고 대기가 얇기 때문에 어렵습니다. 이를 극복하기 위해 스위스 베른 대학교의 과학자들은 발렌틴 비켈 박사의 지도 아래 ExoMars Trace Gas Orbiter의 CaSSIS 카메라와 Mars Express의 HRSC에서 수집한 5만 장 이상의 위성 이미지에 딥러닝을 적용했습니다.

머신러닝 알고리즘은 바람의 흔적으로 작용하는 먼지 기둥, 즉 회전하는 먼지와 공기 기둥을 식별했습니다. 그런 다음 약 300개의 최상의 입체 이미지 시퀀스를 분석하여 지구 전역의 움직임을 추적하고, 속도를 계산하고, 풍향을 지도화했습니다.

연구 결과에 따르면, 먼지 폭풍과 관련된 지표면 근처 바람의 속도는 최대 44m/s(160km/h)에 달했는데, 이는 이전 측정치(일반적으로 48km/h 미만, 96km/h까지 드물게 나타남)보다 훨씬 빠른 속도였습니다. 이러한 속도는 화성 전역에서 광범위하게 측정되었으며, 이는 이처럼 강한 바람이 이전에 생각했던 것보다 더 흔함을 시사합니다.

강풍은 표면에서 더 많은 먼지를 끌어올려 화성의 기후에 영향을 미칩니다. 먼지는 햇빛을 흡수하여 대기를 따뜻하게 만들고, 기온, 공기 순환, 그리고 폭풍 발생에 영향을 미칩니다.

이 새로운 방법은 과학자들이 전 지구적 규모로 화성의 바람 움직임을 지도화하는 데에도 도움이 됩니다.

화성 바람이 미래 탐사에 미치는 영향

오퍼튜니티 로버는 2003년에 화성으로 발사되어 오늘날까지 계속 작동하고 있으며, 원래 계획대로 화성에서 단 90일을 보낼 예정입니다(사진: 디마 젤/Shutterstock).

화성의 바람을 이해하는 것은 과학적 관심뿐만 아니라 미래의 착륙선, 로버, 그리고 유인 탐사에 실질적인 영향을 미칩니다. 바람 환경에 대한 확실한 이해는 계획자들이 안전한 착륙, 내구성 있는 장비, 그리고 지속 가능한 태양 에너지 운영을 설계하는 데 도움이 됩니다.

먼지는 지상 임무에 심각한 문제입니다. 태양광 패널에 쌓이면 전력을 감소시키고, 장비를 가리고, 기계 시스템을 손상시킬 수 있습니다. 오퍼튜니티 탐사선은 2018년 전 세계적인 먼지 폭풍으로 인해 태양광 패널을 뒤덮은 먼지 때문에 착륙이 불가능했습니다.

강풍과 먼지 폭풍이 언제 어디서 발생하는지 아는 것은 과학자들이 먼지 위험을 예측하고 정화 또는 완화 계획을 세우는 데 도움이 될 것입니다. 착륙지 선정 및 하드웨어 설계 또한 궤도 측정을 통해 얻은 풍향 지도를 통해 도움을 받을 수 있습니다.

베른 대학의 연구팀은 먼지 폭풍 경로와 풍향/풍속의 새로운 프로필을 제공하여 향후 탐사 계획자들에게 착륙과 연구에 적합한 위치의 풍향에 대한 통찰력을 제공했습니다.

이를 통해 엔지니어는 바람이 착륙 역학에 어떤 영향을 미치는지, 먼지가 착륙 구역 주변에서 어떻게 움직이는지, 먼지가 태양광 패널이나 광학 센서에 얼마나 자주 붙는지 등을 모델링할 수 있습니다.

머신 러닝을 통해 화성의 바람을 매핑하고 먼지 토네이도를 추적하는 새로운 방법은 기후 모델과 임무 계획 도구를 개선하기 위한 데이터 세트를 계속 생성할 것입니다.

바람 체계에 대한 더 나은 이해는 화성 탐사선과 탐사선의 안전, 성능, 수명에 중요한 표면 조건에 대한 더욱 정교한 모델을 구축하는 데 도움이 될 것입니다.

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