Jak silne są wiatry na Marsie?

(Gazeta Dan Tri) – Badania pokazują, że porywy wiatru i burze pyłowe mogą osiągać prędkość około 160 km/h. Zrozumienie siły wiatrów na Marsie jest kluczowe dla planowania przyszłych wypraw.

Mars: Z pozoru spokojna powierzchnia skrywa „przerażające” wiatry.

Atmosfera Marsa jest ponad 100 razy cieńsza od atmosfery Ziemi (zdjęcie: Triff/Shutterstock).

Pomimo pozornie jałowego i spokojnego otoczenia, Mars posiada zadziwiająco dynamiczną atmosferę. Niedawno opublikowane w czasopiśmie „Science Advances” badanie wykazało, że porywy wiatru i burze pyłowe na Czerwonej Planecie mogą osiągać prędkość do 44 m/s (około 160 km/h), znacznie wyższą niż poprzednie pomiary powierzchniowe.

Silne wiatry odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu klimatu Marsa, przemieszczając pył po planecie, wpływając na wzorce pogodowe i stawiając poważne wyzwania przyszłym planom eksploracji.

Naukowcy od dawna zdają sobie sprawę z roli wiatru na Marsie. Powierzchnia planety pokryta jest drobnym pyłem i piaskiem, a takie formacje jak wydmy i globalne burze pyłowe świadczą o sile prądów powietrza.

Wiatr nie tylko unosi i przemieszcza kurz, ale także wpływa na ilość światła słonecznego docierającego do powierzchni, rozprowadzanie ciepła i aktywność pary wodnej w cienkiej atmosferze.

Zrozumienie siły, lokalizacji, czasu i interakcji wiatru z pyłem jest kluczowe dla stworzenia dokładnych modeli klimatu i pogody na Marsie. Modele te stanowią podstawę planowania przyszłych misji eksploracyjnych, które będą mierzyć się z surowym środowiskiem Czerwonej Planety.

Wiatry na Marsie są silniejsze niż myśleliśmy.

Burze pyłowe na Marsie zdarzają się często, a niektóre z nich mają zasięg globalny i obejmują całą planetę (zdjęcie: Pitris/Getty Images).

Badanie wiatrów na Marsie napotyka liczne trudności ze względu na brak stałych punktów pomiarowych i cienką atmosferę. Aby temu zaradzić, naukowcy z Uniwersytetu w Bernie w Szwajcarii, pod kierownictwem dr. Valentina Bickela, zastosowali metody głębokiego uczenia do ponad 50 000 zdjęć satelitarnych z kamer CaSSIS na pokładzie ExoMars Trace Gas Orbiter oraz HRSC na pokładzie sondy Mars Express.

Algorytmy uczenia maszynowego zidentyfikowały burze pyłowe, kolumny pyłu i wirujące powietrze, które służą jako namacalne smugi wiatru. Następnie przeanalizowano około 300 najlepszych sekwencji obrazów stereoskopowych, aby śledzić ruch, obliczyć prędkość i nanieść kierunek wiatru na całej planecie.

Wyniki pokazały, że wiatry przypowierzchniowe związane z burzami pyłowymi osiągały prędkości do 44 m/s (160 km/h), znacznie wyższe niż w poprzednich pomiarach (zazwyczaj poniżej 48 km/h i rzadko osiągające 96 km/h). Prędkość ta była szeroko mierzona na całym Marsie, co sugeruje, że tak silne wiatry występują częściej niż wcześniej zakładano.

Silne wiatry powodują unoszenie się większej ilości pyłu z powierzchni, co wpływa na klimat Marsa. Pył pochłania światło słoneczne, ogrzewając atmosferę, wpływając na temperaturę, cyrkulację powietrza i rozwój burz.

Ta nowa metoda pomaga również naukowcom mapować zachowanie wiatru na Marsie w skali globalnej.

Wpływ wiatrów marsjańskich na przyszłe wyprawy.

Łazik Opportunity został wysłany na Marsa w 2003 roku i do dziś pozostaje sprawny, przekraczając pierwotny plan zakładający zaledwie 90 dni (zdjęcie: Dima Zel/Shutterstock).

Zrozumienie wzorców wiatru na Marsie nie tylko zaspokaja ciekawość naukowców, ale ma również praktyczne implikacje dla przyszłych lądowników, łazików i misji załogowych. Dogłębne zrozumienie środowiska wiatrowego pomaga planistom projektować bezpieczne lądowania, trwały sprzęt i zrównoważone działanie elektrowni słonecznych.

Kurz stanowi poważny problem dla misji naziemnych. Może on gromadzić się na panelach słonecznych, zmniejszając moc wyjściową, zasłaniając sprzęt i uszkadzając systemy mechaniczne. Łazik Opportunity został uziemiony z powodu pyłu pokrywającego jego panele słoneczne podczas globalnej burzy pyłowej w 2018 roku.

Wiedza o tym, kiedy i gdzie tworzą się silne wiatry i burze pyłowe, pomoże naukowcom przewidywać zagrożenia związane z pyłem i planować działania mające na celu jego usunięcie lub ograniczenie. Mapy wiatru uzyskane na podstawie pomiarów orbitalnych mogą również pomóc w wyborze miejsca lądowania i projektowaniu sprzętu.

Zespół badawczy z Uniwersytetu w Bernie przygotował nowy profil trajektorii burz pyłowych oraz kierunku i prędkości wiatru, co umożliwi przyszłym planistom eksploracji poznanie reżimów wiatru w odpowiednich miejscach lądowania i prowadzenia badań.

Pomaga to inżynierom modelować wpływ wiatru na dynamikę lądowania, sposób przemieszczania się kurzu w miejscu lądowania oraz częstotliwość osiadania kurzu na panelach słonecznych i czujnikach optycznych.

Nowe metody mapowania wiatrów na Marsie wykorzystujące uczenie maszynowe i śledzenie cyklonów pyłowych pozwolą na dalsze generowanie zbiorów danych służących do udoskonalania modeli klimatycznych i narzędzi do planowania misji.

Lepsze zrozumienie wzorców wiatru pozwoli na opracowanie bardziej zaawansowanych modeli warunków powierzchniowych, co jest kluczowe dla bezpieczeństwa, wydajności i długowieczności sprzętu wykorzystywanego do eksploracji i badań Marsa.

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