ลมบนดาวอังคารแรงแค่ไหน?

(หนังสือพิมพ์แดนตรี) - ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าลมกระโชกและพายุฝุ่นสามารถมีความเร็วได้ถึงประมาณ 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง การทำความเข้าใจความแรงของลมบนดาวอังคารเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวางแผนการสำรวจในอนาคต

ดาวอังคาร: พื้นผิวที่ดูสงบเงียบนั้นซ่อนลมที่ "น่าหวาดกลัว" เอาไว้

ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารบางกว่าชั้นบรรยากาศของโลกมากกว่า 100 เท่า (ภาพ: Triff/Shutterstock)

แม้ว่าภายนอกดาวอังคารจะดูแห้งแล้งและสงบ แต่ภายในกลับมีชั้นบรรยากาศที่เปลี่ยนแปลงอย่างน่าทึ่ง เมื่อไม่นานมานี้ งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances เปิดเผยว่า ลมกระโชกและพายุฝุ่นบนดาวเคราะห์สีแดงสามารถมีความเร็วได้ถึง 44 เมตรต่อวินาที (ประมาณ 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ซึ่งสูงกว่าการวัดบนพื้นผิวครั้งก่อนๆ อย่างมาก

ลมแรงเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการกำหนดสภาพภูมิอากาศของดาวอังคาร โดยพัดพาฝุ่นละอองไปทั่วทั้งดาวเคราะห์ ส่งผลต่อรูปแบบสภาพอากาศ และเป็นอุปสรรคสำคัญต่อแผนการสำรวจในอนาคต

นักวิทยาศาสตร์ ตระหนักถึงบทบาทของลมบนดาวอังคารมานานแล้ว พื้นผิวของดาวเคราะห์ปกคลุมไปด้วยฝุ่นละอองและทรายละเอียด โดยมีลักษณะต่างๆ เช่น เนินทรายและพายุฝุ่นขนาดใหญ่ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงพลังของกระแสลม

ลมไม่เพียงแต่พัดพาและเคลื่อนย้ายฝุ่นละอองเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อปริมาณแสงแดดที่ส่องถึงพื้นผิว การกระจายความร้อน และกิจกรรมของไอน้ำในชั้นบรรยากาศที่เบาบางอีกด้วย

การทำความเข้าใจความแรง ตำแหน่ง จังหวะเวลา และปฏิสัมพันธ์ของลมกับฝุ่นเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศที่แม่นยำบนดาวอังคาร แบบจำลองเหล่านี้เป็นพื้นฐานสำหรับการวางแผนภารกิจสำรวจในอนาคตที่จะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของดาวเคราะห์สีแดง

ลมบนดาวอังคารนั้นแรงกว่าที่เราคิดไว้

พายุฝุ่นเกิดขึ้นบ่อยครั้งบนดาวอังคาร โดยบางครั้งพายุฝุ่นขนาดใหญ่สามารถปกคลุมทั่วทั้งดาวเคราะห์ได้ (ภาพ: Pitris/Getty Images)

การศึกษาลมบนดาวอังคารเผชิญกับความท้าทายมากมายเนื่องจากขาดจุดวัดที่แน่นอนและชั้นบรรยากาศที่เบาบาง เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเบิร์น ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ภายใต้การนำของ ดร. วาเลนติน บิเกล ได้ประยุกต์ใช้วิธีการเรียนรู้เชิงลึกกับภาพถ่ายดาวเทียมมากกว่า 50,000 ภาพจากกล้อง CaSSIS บนยานสำรวจ ExoMars Trace Gas Orbiter และกล้อง HRSC บนยานอวกาศ Mars Express

อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องระบุร่องรอยฝุ่น กลุ่มฝุ่น และกระแสลมหมุนวน ซึ่งทำหน้าที่เป็นสัญญาณบ่งชี้ทิศทางลมที่จับต้องได้ จากนั้นจึงนำลำดับภาพสามมิติที่ดีที่สุดประมาณ 300 ชุดมาวิเคราะห์เพื่อติดตามการเคลื่อนที่ คำนวณความเร็ว และสร้างแผนที่ทิศทางลมทั่วโลก

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าลมใกล้พื้นผิวที่เกี่ยวข้องกับพายุฝุ่นมีความเร็วสูงสุดถึง 44 เมตร/วินาที (160 กิโลเมตร/ชั่วโมง) ซึ่งสูงกว่าการวัดครั้งก่อนๆ อย่างมาก (โดยทั่วไปต่ำกว่า 48 กิโลเมตร/ชั่วโมง และนานๆ ครั้งจะถึง 96 กิโลเมตร/ชั่วโมง) ความเร็วนี้ถูกวัดได้อย่างกว้างขวางทั่วดาวอังคาร ซึ่งบ่งชี้ว่าลมแรงเช่นนี้เกิดขึ้นบ่อยกว่าที่เคยคาดการณ์ไว้

ลมแรงหมายถึงฝุ่นละอองจะถูกพัดขึ้นจากพื้นผิวมากขึ้น ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศของดาวอังคาร ฝุ่นละอองดูดซับแสงแดด ทำให้บรรยากาศอบอุ่นขึ้น และส่งผลต่ออุณหภูมิ การไหลเวียนของอากาศ และการก่อตัวของพายุ

วิธีการใหม่นี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างแผนที่พฤติกรรมลมบนดาวอังคารในระดับโลกได้อีกด้วย

ผลกระทบของลมบนดาวอังคารต่อการสำรวจในอนาคต

ยานสำรวจ Opportunity ถูกส่งขึ้นสู่ดาวอังคารในปี 2003 และยังคงใช้งานได้จนถึงทุกวันนี้ โดยใช้งานได้นานกว่าแผนเดิมที่กำหนดไว้เพียง 90 วัน (ภาพ: Dima Zel/Shutterstock)

การทำความเข้าใจรูปแบบลมบนดาวอังคารไม่เพียงแต่ตอบสนองความอยากรู้อยากเห็นทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังมีนัยสำคัญในทางปฏิบัติสำหรับยานลงจอด ยานสำรวจ และภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุมในอนาคต ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของลมช่วยให้นักวางแผนออกแบบการลงจอดที่ปลอดภัย อุปกรณ์ที่ทนทาน และการดำเนินงานพลังงานแสงอาทิตย์ที่ยั่งยืนได้

ฝุ่นเป็นปัญหาสำคัญสำหรับภารกิจบนพื้นผิวโลก ฝุ่นสามารถสะสมบนแผงโซลาร์เซลล์ ลดกำลังการผลิต บดบังอุปกรณ์ และทำให้ระบบกลไกเสื่อมสภาพ ยานสำรวจ Opportunity เคยต้องหยุดปฏิบัติการเนื่องจากฝุ่นปกคลุมแผงโซลาร์เซลล์ระหว่างพายุฝุ่นทั่วโลกในปี 2018

การทราบว่าลมแรงและพายุฝุ่นก่อตัวขึ้นเมื่อใดและที่ใด จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถคาดการณ์อันตรายจากฝุ่นละอองและวางแผนการทำความสะอาดหรือบรรเทาผลกระทบได้ นอกจากนี้ การเลือกสถานที่ลงจอดและการออกแบบฮาร์ดแวร์ก็สามารถได้รับประโยชน์จากแผนที่ลมที่ได้จากการวัดจากวงโคจรเช่นกัน

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบิร์นได้นำเสนอข้อมูลใหม่เกี่ยวกับเส้นทางการเคลื่อนที่ของพายุฝุ่นและทิศทาง/ความเร็วลม ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อนักวางแผนการสำรวจในอนาคต โดยช่วยให้เข้าใจถึงสภาพลมในพื้นที่ลงจอดและสถานที่วิจัยที่เหมาะสม

สิ่งนี้ช่วยให้วิศวกรสามารถจำลองได้ว่าลมอาจส่งผลต่อพลวัตการลงจอดอย่างไร ฝุ่นอาจเคลื่อนที่ไปรอบๆ บริเวณลงจอดอย่างไร และฝุ่นอาจเกาะบนแผงโซลาร์เซลล์หรือเซ็นเซอร์แสงบ่อยแค่ไหน

วิธีการใหม่ๆ ในการสร้างแผนที่ลมบนดาวอังคารโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่องจักรและการติดตามพายุฝุ่นจะยังคงสร้างชุดข้อมูลเพื่อใช้ในการปรับปรุงแบบจำลองสภาพภูมิอากาศและเครื่องมือวางแผนภารกิจต่อไป

การทำความเข้าใจรูปแบบลมให้ดียิ่งขึ้นจะช่วยสร้างแบบจำลองสภาพพื้นผิวที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานของอุปกรณ์สำรวจและวิจัยดาวอังคาร

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