Hur starka är vindarna på Mars?

(Dan Tri) – Forskning visar att vindbyar och dammstormar kan nå hastigheter på cirka 160 km/h. Att förstå styrkan hos Marsvindarna är avgörande för att planera framtida expeditioner.

Mars: Till synes lugn yta döljer "fruktansvärda" vindar

Mars atmosfär är mer än 100 gånger tunnare än jordens atmosfär (foto: Triff/Shutterstock).

Trots sitt karga och fridfulla utseende har Mars en förvånansvärt dynamisk atmosfär. En ny studie publicerad i tidskriften Science Advances har visat att vindbyar och damm på den röda planeten kan nå hastigheter på upp till 44 meter per sekund (cirka 160 kilometer i timmen), mycket snabbare än tidigare ytmätningar.

Dessa kraftfulla vindar spelar en nyckelroll i att forma Mars klimat, flytta damm över planeten, påverka vädermönster och utgör betydande utmaningar för framtida utforskningsplaner.

Forskare har länge varit medvetna om vindarnas roll på Mars. Planetens yta är täckt av fint damm och sand, med inslag som sanddyner och globala dammstormar som vittnar om luftströmmarnas kraft.

Vindar lyfter och flyttar inte bara damm, utan påverkar också mängden solljus som når ytan, hur värmen fördelas och vattenångans beteende i den tunna atmosfären.

Att förstå styrkan, platsen, tidpunkten och interaktionen mellan vindar och damm är avgörande för att bygga noggranna klimat- och vädermodeller på Mars. Dessa modeller är grunden för att planera framtida utforskningsuppdrag som kommer att behöva hantera den hårda miljön på den röda planeten.

Marsvindarna är starkare än vi trodde

Dammstormar förekommer ofta på Mars, med globala dammstormar som täcker hela planeten (foto: Pitris/Getty Images).

Att studera vindar på Mars är utmanande på grund av bristen på fasta mätpunkter och den tunna atmosfären. För att övervinna detta har forskare vid Berns universitet i Schweiz, under ledning av Dr. Valentin Bickel, tillämpat djupinlärning på mer än 50 000 satellitbilder från CaSSIS-kamerorna på ExoMars Trace Gas Orbiter och HRSC på Mars Express.

Maskininlärningsalgoritmer identifierade dammplymer, roterande damm- och luftpelare som fungerar som synliga spår av vind. Omkring 300 av de bästa stereoskopiska bildsekvenserna analyserades sedan för att spåra rörelser, beräkna hastighet och kartlägga vindriktningen över planeten.

Resultaten visade att vindar nära ytan i samband med dust devils nådde hastigheter på upp till 44 m/s (160 km/h), mycket högre än tidigare mätningar (som vanligtvis var under 48 km/h och sällan så höga som 96 km/h). Dessa hastigheter mättes vitt över hela Mars, vilket tyder på att sådana starka vindar är vanligare än man tidigare antagit.

Starka vindar innebär att mer damm kan lyftas från ytan, vilket påverkar Mars klimat. Damm absorberar solljus, värmer upp atmosfären, vilket påverkar temperaturer, luftcirkulationen och utvecklingen av stormar.

Den här nya metoden hjälper också forskare att kartlägga vindbeteendet på Mars på global skala.

Marsvindens inverkan på framtida utforskningar

Rovern Opportunity sköts upp till Mars 2003 och är fortfarande i drift idag, och överträffar sin ursprungliga plan på endast 90 dagar på planeten (foto: Dima Zel/Shutterstock).

Att förstå vindar på Mars är inte bara av vetenskapligt intresse, utan har också praktiska konsekvenser för framtida landare, rovers och bemannade uppdrag. En gedigen förståelse av vindmiljön hjälper planerare att utforma säkra landningar, hållbar utrustning och hållbar solenergidrift.

Damm är ett allvarligt problem för ytuppdrag. Det kan samlas på solpaneler, vilket minskar effekten, skymmer utrustning och försämrar mekaniska system. Rovern Opportunity fick stå på grund av damm som täckte dess solpaneler under en global dammstorm 2018.

Att veta när och var starka vindar och dammstormar bildas kommer att hjälpa forskare att förutsäga dammrisker och planera sanering eller begränsning. Val av landningsplats och utformning av hårdvara kan också dra nytta av vindkartor som erhållits från omloppsbanor.

Ett forskarteam från Berns universitet har tagit fram en ny profil av sandstormars vägar och vindriktning/hastighet, vilket ger framtida expeditionsplanerare insikt i vindförhållandena på lämpliga platser för landstigning och forskning.

Detta hjälper ingenjörer att modellera hur vindar kan påverka landningsdynamiken, hur damm kan röra sig runt landningsområdet och hur ofta damm kan fastna på solpaneler eller optiska sensorer.

Nya metoder för att kartlägga Marsvindar genom maskininlärning och spårning av dammtornader kommer att fortsätta generera datamängder för att förfina klimatmodeller och verktyg för uppdragsplanering.

En bättre förståelse av vindförhållandena kommer att bidra till att bygga mer sofistikerade modeller av ytförhållanden, vilka är avgörande för säkerheten, prestandan och livslängden hos Marsrover och -utforskare.

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