Марсіанські пилові бурі можуть досягати неймовірних масштабів. Нещодавно науковці дослідили їх і з’ясували механізми, які відповідають за можливість переростання локальних явищ у всепланетні.
Вивчення марсіанських пилових бур
У новому дослідженні планетологи з Університету Колорадо в Боулдері почали з’ясовувати фактори, що спричиняють великі пилові бурі на Марсі — погодні явища, які іноді занурюють усю планету у вихор пилу. Команда виявила, що відносно теплі та сонячні дні можуть сприяти їхньому виникненню.
Хешані Пієріс, провідний автор дослідження, каже, що результати дослідження є першим кроком до прогнозування екстремальних погодних умов на Марсі, так само, як це роблять вчені на Землі.
«Пилові бурі мають значний вплив на марсоходи і посадкові апарати на Марсі, не кажучи вже про те, що станеться під час майбутніх пілотованих місій на Марс», — сказала Пієріс, аспірантка Лабораторії фізики атмосфери та космосу (LASP) в Університеті Боулдера.
Щоб розглянути пилові бурі під лупою, дослідники спиралися на реальні спостереження із супутника NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Наразі вони визначили погодні умови, які можуть приховувати приблизно дві третини основних пилових бур на Марсі.
«Нам потрібно зрозуміти, що призводить до того, що деякі менші або регіональні бурі переростають у бурі глобального масштабу, — каже Пол Хейн, дослідник LASP і доцент кафедри астрофізичних і планетарних наук. — Ми не знаємо, як фізика пилових бур зароджується на поверхні Землі. Ми навіть не до кінця розуміємо базову фізику того, як пилові бурі починаються на поверхні».
Пилова смерть
Багато штормів починаються як невеликі бурі, що кружляють навколо крижаних шапок на північному та південному полюсах планети зазвичай у другій половині марсіанського року. (Рік на Марсі триває 687 земних днів). Ці шторми можуть наростати з шаленою швидкістю, просуваючись до екватора, поки не покриють мільйони квадратних миль і не триватимуть кілька днів.
У фільмі «Марсіанин» 2015 року з Меттом Деймоном у головній ролі був показаний один із таких апокаліптичних штормів, який повалив супутникову антену і розкидав астронавтів. Реальність менш кінематографічна. Атмосфера Марса набагато тонша за земну, тому пилові бурі на Червоній планеті не можуть генерувати велику силу. Але вони все одно можуть завдати клопоту.
Наприклад, у 2018 році глобальна пилова буря поховала сонячні панелі марсохода NASA Opportunity під шаром пилу. Невдовзі марсохід загинув.
«Навіть якщо тиск вітру може бути недостатнім для того, щоб перекинути обладнання, ці пилинки можуть набирати велику швидкість і закидати астронавтів та їхнє обладнання», — каже Хейн.
Погодні умови для пилових бур
У поточному дослідженні Пієріс і Хейн зосередили свою увагу на двох погодних моделях, які щороку трапляються на Марсі, відомих як шторми «А» і «С».
Команда проаналізувала спостереження за Марсом за допомогою інструменту Mars Climate Sounder на борту Mars Reconnaissance Orbiter протягом восьми марсіанських років. Зокрема, Пієріс і Хейн шукали періоди незвичного тепла або тижні, коли більше сонячного світла фільтрувалося крізь тонку атмосферу Марса і випікало поверхню планети.
Вони виявили, що приблизно 68% великих штормів на планеті передувало різке підвищення температури на поверхні. Іншими словами, планета нагрівалася, а через кілька тижнів умови ставали пиловими.
Команда не може довести, що ці сприятливі умови дійсно спричиняють пилові бурі. Але, за словами Пієріс, подібні явища спричиняють бурі на Землі. Наприклад, під час спекотного літа в Боулдері (штат Колорадо) тепле повітря біля землі може підійматися крізь атмосферу, часто утворюючи високі сірі хмари, які сигналізують про дощ.
«Коли ви нагріваєте поверхню, шар атмосфери прямо над нею стає плавучим, і він може підійматися, забираючи з собою пил», — каже Пієріс.
Зараз вона і Хейн збирають спостереження за останніми роками на Марсі, щоб продовжити дослідження цих вибухонебезпечних погодних умов. Зрештою, вони хотіли б дійти до того моменту, коли зможуть дивитися на дані, що надходять із Червоної планети в реальному часі, та прогнозувати, що може статися найближчими тижнями.
«Це дослідження не є кінцевою точкою у прогнозуванні штормів на Марсі, — каже Пієріс. — Але ми сподіваємося, що це крок у правильному напрямку».
За матеріалами phys.org
