Pe parcursul a două decenii, cercetătorii au obținut, prin intermediul a doi sateliți, o serie de imagini care demonstrează existența unor vânturi de praf puternice pe Planeta Roșie, denumite și "dust devils", potrivit CNN.
Acestea se aseamănă cu tornadele de pe Pământ, însă potrivit imaginilor, aceste vânturi se deplasează mult mai rapid și sunt mai multe la scară globală, conform autorului principal al studiului, Valentin Bickel, cercetător în cadrul Centrului pentru Spațiu al Universității din Berna, Elveția.
Colecția publică de imagini a fost realizată cu ajutorul sondelor orbitale "Mars Express" și "ExoMars Trace Gas Orbiter", lansate de Agenția Spațială Europeană (ESA) în anul 2003, respectiv în 2016. Catalogul a fost analizat de o rețea neuronală — un sistem de învățare automată inspirat de creierul uman, cu scopul de a pune bazele unei hărți cu 1.039 de vârtejuri de praf pe Marte, fie ele în câmpii deschise sau deasupra unor vulcani. Cercetătorii au descoperit, totodată, direcția de mișcare pentru 373 dintre aceste formațiuni atmosferice pline de praf. Conform oamenilor de știință, coloanele rotative de vânt pot ajunge la viteza de 160 kilometri pe oră — mult mai rapid decât orice alt vârtej de praf înregistrat vreodată de rovere care explorează suprafața de pe Marte.
„Această observație sugerează că aceste vânturi sunt probabil capabile să ridice o cantitate semnificativă de praf de pe suprafață în atmosferă. Am găsit o nouă piesă din puzzle care ne ajută să înțelegem mai bine ciclul prafului marțian: unde, când și cât praf este ridicat de la suprafață și injectat în atmosferă”, a explicat Bickel într-un mail.
Experții precizează că studierea acestor fenomene este importantă pentru stabilirea viitoarelor misiuni pe Marte.
Analizarea prafului de pe Marte îi poate ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă mai bine clima marțiană fără a fi nevoie să se afle la sol. Pe Terra, ploaia contribuie la curățarea prafului din atmosferă, pe când pe Marte, praful poate persista mai multă vreme când este ridicat de vânt, străbătând astfel suprafața planetei. Totodată, atunci când praful ajunge în atmosferă, au loc schimbări ale climei și vremii marțiene. Acesta blochează lumina solară să ajungă la suprafață, scăzând temperaturile din timpul zilei izolând, în același timp, planeta și păstrând temperaturi mai ridicate pe timpul nopții.
„Cred că este incredibil faptul că putem observa și urmări vârtejuri de praf în mișcare pe o altă planetă. Observând vârtejurile de praf din orbită, putem învăța multe lucruri, cum ar fi viteza și direcția vântului, care altfel ar fi invizibile”, a menționat Bickel.
Cercetătorul este de părere că aceste coloane rotative de vânt pot ajuta la o perspectivă mai clară referitoare la dinamica atmosferei marțiene în straturile apropiate de suprafață.
Studiul echipei demonstrează că aceste vârtejuri există pe toată planeta, însă cele mai multe dintre ele se regăsesc în "Amazonis Planitia", una dintre cele mai netede câmpii de pe planeta roșie, acoperită cu praf și nisip.
„Se pare că Amazonis Planitia oferă condițiile ideale pentru formarea vârtejurilor de praf, fiind o regiune vastă, foarte plată și care primește multă lumină solară în timpul verii”, a mai spus Bickel.
Cercetătorii au mai observat că aceste fenomene sunt sezoniere, fiind mai active în lunile de primăvară și vară din ambele emisfere. Adesea, aceste vârtejuri au o durată de câteva minute și apar în timpul zilei, între orele 11:00 și 14:00, asemănător cu cele care apar în regiunile prăfuite și aride de pe Pământ vara.
Cum este estimată viteza vârtejurilor
Ambele sonde orbitale sunt construite fără instrumente construite special pentru măsurarea vitezei vântului de pe Marte. Cu toate acestea, cercetătorii au descoperit detalii importante într-un aspect care ar fi putut fi catalogat drept o neplăcere tehnică.
Atât "Mars Express", cât și "ExoMars Trace Gas Orbiter" generează imagini îmbinând vizualizări din canale distincte, fiecare surprinzând planeta roșie în direcții sau culori specifice. Spre exemplu, "Mars Express" poate crea o singură ilustrație din două canale, cu întârzieri între 7 și 19 secunde între capturile fiecărui canal. Cu alte cuvinte, dacă există mișcare pe Marte — precum un vârtej de praf — aceasta declanșează "decalaje de culoare" vizibile în ilustrația finală mozaicată, ajutând astfel la determinarea vitezei și direcției mișcării vârtejului.
„Este minunat să vedem cercetători care folosesc Mars Express și ExoMars Trace Gas Orbiter pentru cercetări complet neașteptate. Praful afectează totul pe Marte — de la condițiile meteo locale până la calitatea imaginilor capturate din orbită. Este greu de subliniat cât de important este ciclul prafului”, a menționat Colin Wilson, om de știință al ESA pentru ambele misiuni, care nu a fost implicat în studiu.
Măsurătorile inițiale arătau că aceste vârtejuri de praf de pe Marte aveau, de obicei, viteze de sub 50 km/h (31 mile/h), exceptând cazurile în care atingeau viteza de 100 km/h (62 mile/h). Cele mai recente date arată totuși viteze maxime mult mai mari, atât pentru vârtejurile propriu-zise, cât și pentru vânturile care le înconjoară.
„Aceste vânturi puternice și liniare sunt foarte probabil capabile să ridice o cantitate considerabilă de praf în atmosfera marțiană — mult mai mult decât se presupunea anterior. Datele noastre arată unde și când vânturile de pe Marte par suficient de puternice pentru a ridica praful de la suprafață”, a explicat Bickel.
Cu toate acestea, atmosfera planetei roșii este de peste 100 de ori mai subțire comparativ cu cea a Pământului, ceea ce presupune că până și vânturile puternice s-ar simți pentru noi ca o adiere ușoară. Fără o atmosferă densă, vântul are o forță redusă — dar pe Marte, este suficient pentru a ridica praful.
Bickel a mai precizat că un vârtej de praf cu siguranță nu ar putea să doboare pe cineva din picioare.
Care este locul ideal pentru amartizare
Conform bazei lor de date, oamenii de știință au aproximat că vârtejurile de praf au ridicat între 2.200 și 55.000 de tone de praf în emisfera nordică și între 1.000 și 25.000 de tone în cea sudică a atmosferei marțiene între 2004 și 2024.
Doctorul Lori Fenton, cercetător principal în științe planetare la Institutul SETI din California, care nu a participat la noul studiu, precizează că cele mai recente detalii din studiu arată că modelele climatice marțiene au subestimat de mult timp forța vânturilor care determină mișcarea sedimentelor de pe planetă — aspecte importante pentru a ilustra condițiile de pe Marte în trecut și pentru a înțelege evoluția suprafeței sale.
„Pe Marte, mobilizarea nisipului și a prafului este unul dintre cei mai importanți factori ai modificării suprafeței (prin depunerea și eroziunea sedimentelor) și ai schimbărilor climatice (prin variațiile continue ale cantității de praf atmosferic)”, a scris Fenton într-un e-mail.
Praful rămâne, totodată, un subiect major pentru misiunile spre Marte. Praful suspendat poate provoca furtuni care învăluie întreaga planetă — un fenomen care a dus la încheierea misiunii "Opportunity" în anul 2019. De asemenea, acumularea de praf pe panourile solare ale sondei "InSight" a determinat încheierea misiunii în 2022. Totuși, în unele cazuri, vârtejurile pot fi utile. Printr-o coincidență, acestea au curățat panourile solare ale roverului "Spirit" în 2009.
„Măsurătorile noastre i-ar putea ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă condițiile de vânt de la un loc de aselenizare înainte de atingerea solului, ceea ce le-ar permite să estimeze cât praf s-ar putea depune pe panourile solare ale unui rover — și, prin urmare, cât de des ar trebui să se autocurățeze”, a declarat Bickel. Acesta a mai spus că noi imagini obținute din datele orbitale vor continua să fie adăugate în catalog, pentru a servi drept resursă în planificarea misiunilor viitoare.
Detaliile noului studiu sunt deja utilizate pentru a ajuta la găsirea unui loc optim pentru amartizare (așezare lină pe suprafața planetei Marte) pentru roverul "ExoMars Rosalind Franklin" al ESA, a cărui sosire pe Marte este planificată pentru 2030.
Doctorul Ralph Lorenz, om de știință planetar la Laboratorul de Fizică Aplicată al Universității John Hopkins, a susținut că este încântat să vadă o imagine complexă a vârtejurilor de praf — fenomene pe care le consideră printre cele mai fascinante și proeminente trăsături ale atmosferei marțiene.
„Până când nu vom înțelege complet aceste vârtejuri, energia solară pe Marte va rămâne oarecum ‘nesigură’ pe termen lung — un aspect deosebit de important pe măsură ce ne apropiem de momentul în care oamenii vor ajunge pe Marte”, a scris Lorenz într-un e-mail.
Doctorul J. Michael Battalio, cercetător asociat la Departamentul de Științe ale Pământului și Planetelor de la Universitatea Yale și care nu a luat parte la acest studiu, susține că cele mai recente observații ar putea ajuta la optimizarea și validarea modelelor meteorologice și climatice pentru planeta roșie, asigurând durabilitatea, siguranța și longevitatea viitoarelor misiuni.
Rezultatele subliniază, de asemenea, valoarea existenței și mai multor seturi de date pe termen lung obținute din diverse misiuni marțiene — aspect aflat în pericol, în urma unor posibile reduceri bugetare propuse de NASA. Battalio a mai precizat că studierea climei este, de asemenea, esențială pentru înțelegerea Pământului.
Ştiri video recomandate
