Наскільки сильні вітри на Марсі?

(Ден Трі) - Дослідження показують, що пориви вітру та пилові бурі можуть досягати швидкості близько 160 км/год. Розуміння сили марсіанських вітрів є важливим для планування майбутніх експедицій.

Марс: Здавалося б, спокійна поверхня приховує «жахливі» вітри

Атмосфера Марса більш ніж у 100 разів рідша за атмосферу Землі (фото: Triff/Shutterstock).

Незважаючи на свій безплідний та мирний вигляд, Марс має напрочуд динамічну атмосферу. Нове дослідження, опубліковане в журналі Science Advances, показало, що пориви вітру та пилу на Червоній планеті можуть досягати швидкості до 44 метрів за секунду (близько 160 кілометрів на годину), що набагато швидше, ніж попередні вимірювання на поверхні.

Ці потужні вітри відіграють ключову роль у формуванні клімату Марса, переміщуючи пил по планеті, впливаючи на погодні умови та створюючи значні труднощі для майбутніх планів досліджень.

Вчені давно знають про роль вітрів на Марсі. Поверхня планети вкрита дрібним пилом і піском, а такі особливості, як піщані дюни та глобальні пилові бурі, свідчать про силу повітряних потоків.

Вітри не тільки піднімають і переміщують пил, але й впливають на кількість сонячного світла, що досягає поверхні, на розподіл тепла та на поведінку водяної пари в розрідженій атмосфері.

Розуміння сили, місця розташування, часу та взаємодії вітрів з пилом має вирішальне значення для створення точних кліматичних та погодних моделей на Марсі. Ці моделі є основою для планування майбутніх дослідницьких місій, яким доведеться мати справу з суворими умовами Червоної планети.

Марсіанські вітри сильніші, ніж ми думали

На Марсі часто трапляються пилові бурі, причому глобальні пилові бурі охоплюють усю планету (фото: Pitris/Getty Images).

Вивчення вітрів на Марсі є складним завданням через відсутність фіксованих точок вимірювання та розріджену атмосферу. Щоб подолати цю проблему, вчені з Бернського університету, Швейцарія, під керівництвом доктора Валентина Бікеля застосували глибоке навчання до понад 50 000 супутникових знімків з камер CaSSIS на орбітальному апараті ExoMars Trace Gas Orbiter та HRSC на Mars Express.

Алгоритми машинного навчання виявили пилові шлейфи, обертові стовпи пилу та повітря, які діють як видимі сліди вітру. Потім було проаналізовано близько 300 найкращих стереоскопічних послідовностей зображень, щоб відстежити рух, розрахувати швидкість та відобразити напрямок вітру по всій планеті.

Результати показали, що вітри поблизу поверхні, пов'язані з пиловими дияволами, досягали швидкості до 44 м/с (160 км/год), що значно вище, ніж попередні вимірювання (які зазвичай були нижче 48 км/год і рідко сягали 96 км/год). Ці швидкості були виміряні по всьому Марсу, що свідчить про те, що такі сильні вітри трапляються частіше, ніж вважалося раніше.

Сильні вітри означають, що з поверхні може підніматися більше пилу, що впливає на клімат Марса. Пил поглинає сонячне світло, нагріваючи атмосферу, впливаючи на температуру, циркуляцію повітря та розвиток штормів.

Цей новий метод також допомагає вченим картографувати поведінку вітру на Марсі в глобальному масштабі.

Вплив марсіанських вітрів на майбутні дослідження

Марсохід Opportunity був запущений на Марс у 2003 році і досі працює, перевищивши свій початковий план – лише 90 днів на планеті (фото: Діма Зель/Shutterstock).

Розуміння вітрів на Марсі має не лише науковий інтерес, але й практичне значення для майбутніх посадкових модулів, марсоходів та пілотованих місій. Глибоке розуміння вітрового середовища допомагає планувальникам проектувати безпечні посадки, довговічне обладнання та стале використання сонячної енергії.

Пил є серйозною проблемою для наземних місій. Він може накопичуватися на сонячних панелях, знижуючи потужність, затьмарюючи обладнання та погіршуючи роботу механічних систем. Марсохід Opportunity був заземлений пилом, що покривав його сонячні панелі, під час глобальної пилової бурі у 2018 році.

Знання того, коли і де формуються сильні вітри та пилові бурі, допоможе вченим прогнозувати небезпеку, пов'язану з пилом, та планувати заходи з очищення або пом'якшення наслідків. Вибір місця посадки та проектування обладнання також можуть бути корисними для карт вітру, отриманих за допомогою орбітальних вимірювань.

Дослідницька група з Бернського університету представила новий профіль шляхів пилових бур та напрямку/швидкості вітру, що дає майбутнім планувальникам експедицій уявлення про вітрові режими у відповідних місцях для посадки та досліджень.

Це допомагає інженерам моделювати, як вітри можуть впливати на динаміку посадки, як пил може рухатися навколо зони посадки та як часто пил може прилипати до сонячних панелей або оптичних датчиків.

Нові методи картографування марсіанських вітрів за допомогою машинного навчання та відстеження пилових торнадо продовжуватимуть генерувати набори даних для вдосконалення кліматичних моделей та інструментів планування місій.

Краще розуміння вітрових режимів допоможе створити складніші моделі поверхневих умов, які мають вирішальне значення для безпеки, продуктивності та довговічності марсоходів та дослідників.

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