ลมบนดาวอังคารแรงขนาดไหน?

(แดน ทรี) - งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าลมกระโชกแรงและพายุฝุ่นสามารถมีความเร็วได้ถึงประมาณ 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง การทำความเข้าใจความแรงของลมบนดาวอังคารเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวางแผนการสำรวจในอนาคต

ดาวอังคาร: พื้นผิวที่ดูเหมือนจะสงบซ่อนลมที่ "น่ากลัว" ไว้

บรรยากาศของดาวอังคารมีความบางกว่าบรรยากาศของโลกมากกว่า 100 เท่า (ภาพถ่าย: Triff/Shutterstock)

แม้จะมีลักษณะที่แห้งแล้งและเงียบสงบ แต่ดาวอังคารกลับมีชั้นบรรยากาศที่พลวัตอย่างน่าประหลาดใจ งานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances เผยให้เห็นว่าลมกระโชกแรงและฝุ่นบนดาวอังคารมีความเร็วสูงถึง 44 เมตรต่อวินาที (ประมาณ 160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ซึ่งเร็วกว่าการวัดบนพื้นผิวก่อนหน้านี้มาก

ลมแรงเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการกำหนดสภาพอากาศของดาวอังคาร โดยพัดฝุ่นไปทั่วดาวเคราะห์ ส่งผลต่อรูปแบบสภาพอากาศ และเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับแผนการสำรวจในอนาคต

นักวิทยาศาสตร์ ตระหนักถึงบทบาทของลมบนดาวอังคารมานานแล้ว พื้นผิวของดาวอังคารปกคลุมไปด้วยฝุ่นละเอียดและทรายละเอียด โดยมีเนินทรายและพายุฝุ่นทั่วโลกเป็นเครื่องยืนยันถึงพลังของกระแสลม

ลมไม่เพียงแต่ยกและเคลื่อนย้ายฝุ่นเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อปริมาณแสงอาทิตย์ที่ตกกระทบพื้นผิว การกระจายความร้อน และพฤติกรรมของไอน้ำในชั้นบรรยากาศบางอีกด้วย

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับความแรง ตำแหน่ง จังหวะเวลา และปฏิสัมพันธ์ระหว่างลมกับฝุ่น มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศที่แม่นยำบนดาวอังคาร แบบจำลองเหล่านี้เป็นรากฐานสำหรับการวางแผนภารกิจสำรวจในอนาคตที่จะต้องรับมือกับสภาพแวดล้อมอันเลวร้ายของดาวอังคาร

ลมบนดาวอังคารแรงกว่าที่เราคิด

พายุฝุ่นมักเกิดขึ้นบนดาวอังคาร โดยพายุฝุ่นทั่วโลกจะปกคลุมไปทั่วทั้งดาวเคราะห์ (ภาพถ่าย: Pitris/Getty Images)

การศึกษาลมบนดาวอังคารเป็นเรื่องท้าทายเนื่องจากขาดจุดวัดที่แน่นอนและชั้นบรรยากาศที่เบาบาง เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเบิร์น ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ภายใต้การดูแลของดร. วาเลนติน บิคเคิล ได้ประยุกต์ใช้การเรียนรู้เชิงลึกกับภาพถ่ายดาวเทียมกว่า 50,000 ภาพจากกล้อง CaSSIS บนยานสำรวจ ExoMars Trace Gas Orbiter และ HRSC บนยาน Mars Express

อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องสามารถระบุกลุ่มฝุ่น ฝุ่นและอากาศที่หมุนวนเป็นแนว ซึ่งทำหน้าที่เป็นร่องรอยของลมที่มองเห็นได้ จากนั้นจึงวิเคราะห์ลำดับภาพสเตอริโอสโคปิกที่ดีที่สุดประมาณ 300 ภาพ เพื่อติดตามการเคลื่อนที่ คำนวณความเร็ว และทำแผนที่ทิศทางลมทั่วทั้งดาวเคราะห์

ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าลมใกล้ผิวดินที่สัมพันธ์กับพายุฝุ่นมีความเร็วสูงถึง 44 เมตรต่อวินาที (160 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ซึ่งสูงกว่าการวัดก่อนหน้านี้มาก (ซึ่งโดยทั่วไปต่ำกว่า 48 กิโลเมตรต่อชั่วโมง และบางครั้งอาจสูงถึง 96 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ความเร็วเหล่านี้ถูกวัดอย่างกว้างขวางทั่วดาวอังคาร ซึ่งบ่งชี้ว่าลมแรงเช่นนี้เกิดขึ้นบ่อยกว่าที่เคยคาดการณ์ไว้

ลมแรงทำให้ฝุ่นสามารถลอยขึ้นจากพื้นผิวได้มากขึ้น ส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศของดาวอังคาร ฝุ่นดูดซับแสงอาทิตย์ ทำให้ชั้นบรรยากาศอุ่นขึ้น ส่งผลต่ออุณหภูมิ การหมุนเวียนของอากาศ และก่อให้เกิดพายุ

วิธีใหม่นี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถทำแผนที่พฤติกรรมของลมบนดาวอังคารได้ในระดับโลกอีกด้วย

ผลกระทบของลมบนดาวอังคารต่อการสำรวจในอนาคต

รถสำรวจออปพอร์ทูนิตี้ถูกส่งไปดาวอังคารในปี พ.ศ. 2546 และยังคงปฏิบัติการอยู่จนถึงปัจจุบัน โดยใช้เวลาบนดาวอังคารนานกว่าแผนเดิมที่ตั้งไว้เพียง 90 วัน (ภาพถ่าย: Dima Zel/Shutterstock)

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับลมบนดาวอังคารไม่เพียงแต่เป็นที่สนใจทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังมีความหมายเชิงปฏิบัติสำหรับยานลงจอด ยานสำรวจ และภารกิจที่มีมนุษย์ควบคุมในอนาคตอีกด้วย ความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับสภาพแวดล้อมของลมจะช่วยให้นักวางแผนสามารถออกแบบการลงจอดที่ปลอดภัย อุปกรณ์ที่ทนทาน และการดำเนินงานด้านพลังงานแสงอาทิตย์ที่ยั่งยืนได้

ฝุ่นเป็นปัญหาสำคัญสำหรับภารกิจบนพื้นผิวโลก ฝุ่นสามารถสะสมบนแผงโซลาร์เซลล์ ทำให้พลังงานลดลง บดบังอุปกรณ์ และทำให้ระบบกลไกเสื่อมโทรม ยานสำรวจออปพอร์ทูนิตีต้องหยุดทำงานเนื่องจากฝุ่นที่ปกคลุมแผงโซลาร์เซลล์ระหว่างพายุฝุ่นทั่วโลกในปี พ.ศ. 2561

การรู้ว่าลมแรงและพายุฝุ่นก่อตัวเมื่อใดและที่ใดจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์อันตรายจากฝุ่นและวางแผนการทำความสะอาดหรือบรรเทาผลกระทบได้ การเลือกจุดลงจอดและการออกแบบฮาร์ดแวร์ก็สามารถได้รับประโยชน์จากแผนที่ลมที่ได้จากการวัดในวงโคจรได้เช่นกัน

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเบิร์นได้จัดทำโปรไฟล์ใหม่เกี่ยวกับเส้นทางพายุฝุ่น ทิศทาง/ความเร็วลม ซึ่งจะทำให้ผู้วางแผนการเดินทางในอนาคตมีข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับระบอบลมในสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับการลงจอดและการวิจัย

สิ่งนี้ช่วยให้วิศวกรสร้างแบบจำลองได้ว่าลมอาจส่งผลต่อพลวัตในการลงจอดอย่างไร ฝุ่นอาจเคลื่อนตัวไปรอบๆ บริเวณลงจอดได้อย่างไร และฝุ่นอาจเกาะติดกับแผงโซลาร์เซลล์หรือเซ็นเซอร์ออปติคัลได้บ่อยเพียงใด

วิธีการใหม่ในการทำแผนที่ลมบนดาวอังคารโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่องจักรและการติดตามพายุทอร์นาโดฝุ่นจะยังคงสร้างชุดข้อมูลเพื่อปรับปรุงแบบจำลองสภาพอากาศและเครื่องมือวางแผนภารกิจต่อไป

ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับระบอบลมจะช่วยสร้างแบบจำลองของสภาพพื้นผิวที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งมีความสำคัญต่อความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และอายุการใช้งานของยานสำรวจและสำรวจดาวอังคาร

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