Dvadeset godina snimaka koje su zabilježile dvije sonde u orbiti oko Marsa otkrile su bijesne vjetrove na Crvenoj planeti.
Vjetar na tom pustom planetu bio bi nevidljiv da nije Marsove ikonične crvene prašine, koja je uhvaćena u vrtloge vjetra, stvarajući fenomen poznat kao prašinski đavoli (dust devils). Ovi vrtložni stubovi nalik tornadu dešavaju se i na Zemlji, ali novi katalog Marsovih prašinskih đavola, objavljen u srijedu u časopisu Science Advances, pokazuje da se Marsovi prašinski đavoli kreću mnogo brže i da su globalno obilniji, rekao je glavni autor studije, dr. Valentin Bickel, saradnik Centra za svemir i nastanjivost na University of Bern u Švicarskoj.
Istraživači su sastavili novi, javno dostupan katalog koristeći slike snimljene od strane Evropske svemirske agencije (ESA), tačnije sonde Mars Express (od 2004.) i ExoMars Trace Gas Orbiter (od 2016.).
AI mjeri brzinu
Tim je obučio neuronsku mrežu — mašinsko učenje modelovano po uzoru na ljudski mozak — da uoči vrtloge u orbitalnim podacima. Potom je provjerio svaki vrtlog, stvarajući mapu od 1.039 prašinskih đavola širom Marsa, uključujući primjere na vrhovima drevnih vulkana i u otvorenim ravnicama. Tim je također uspio odrediti smjer kretanja za 373 rotirajuća, prašinom ispunjena vjetrena stuba.
Utvrdili su da se Marsovi prašinski đavoli i prateći vjetrovi mogu kretati brzinom od oko 160 kilometara na sat, mnogo brže od bilo kojeg prašinskog đavola kojeg su ikada zabilježili roveri koji istražuju površinu Crvene planete, piše CNN.
“Ovo zapažanje implicira da su ti vjetrovi vjerovatno sposobni podići značajnu količinu prašine s površine u atmosferu,” napisao je Bickel. “Pronašli smo novi djelić slagalice koji nam pomaže da bolje razumijemo Marsov ciklus prašine: gdje, kada i koliko prašine biva podignuto s površine i ubrizgano u atmosferu.”
Praćenje kretanja prašine na Marsu ključno je za planiranje budućih robotskih i ljudskih istraživanja Crvene planete, jer prašina ostaje primarna briga za dugoročne misije.
Vjetrovi oblikuju klimu i misije
Proučavanje prašine na Marsu pruža naučnicima način da modeliraju klimu planete bez stvarnog boravka na terenu.
Na Zemlji, kiša pomaže u čišćenju prašine iz zraka. Ali na Marsu, prašina može lebdjeti u atmosferi mnogo duže nakon što je vjetar podigne, putujući širom planete. Jednom kada je u atmosferi, ona utiče na Marsovu klimu i vrijeme. Prašina sprečava sunčevu svjetlost da dođe do površine, uzrokujući niže dnevne temperature — a noću izoluje planetu, održavajući temperature višim.
Sada, na osnovu novog istraživanja, naučnici sumnjaju da prašinski đavoli mogu igrati veću ulogu u podizanju prašine u Marsov zrak nego što se ranije mislilo.
Prašinski đavoli dugo su fascinirali Bickela jer pružaju prozor u dinamiku Marsove atmosfere najbliže površini planete — a mogu se vidjeti iz orbite. “Mislim da je nevjerovatno da smo u mogućnosti da posmatramo i pratimo pokretne vrtloge prašine na drugoj planeti,” rekao je Bickel.
Analiza tima pokazala je da, iako su se prašinski đavoli dešavali širom planete, mnogi su pronađeni u Amazonis Planitia, jednoj od najglađih Marsovih ravnica koja je prekrivena prašinom i pijeskom. “Čini se da Amazonis Planitia nudi idealne uslove za formiranje prašinskih đavola, jer je to prostrana, vrlo ravna regija koja prima mnogo sunčevog zračenja tokom ljeta,” rekao je Bickel.
Tim je također utvrdio da prašinski đavoli imaju sezonalnost, s intenzivnom aktivnošću vrtloga tokom proljetnih i ljetnih mjeseci, slično onima koji se dešavaju u sušnim, prašnjavim mjestima na Zemlji ljeti.
Zračni pogled
Ni jedna sonda nije nosila instrumente dizajnirane za mjerenje brzine vjetra na Marsu. Ali Bickel i njegov tim otkrili su blago u onome što bi se inače smatralo smetnjom.
Obje sonde kreiraju slike kombinujući poglede iz različitih kanala koji posmatraju Mars u specifičnim bojama. Ako postoji kretanje na Marsu, poput prašinskog đavola, ono proizvodi primjetne “pomake boja” u konačnoj mozaik slici — i to je bio način da se prati brzina i kretanje prašinskih đavola.
Colin Wilson, ESA naučnik, rekao je: “Prašina utiče na sve na Marsu — od lokalnih vremenskih uslova do toga koliko dobro možemo snimati slike iz orbite. Teško je potcijeniti važnost ciklusa prašine.”
Prethodna mjerenja prašinskih đavola pokazivala su da su obično imali brzinu ispod 50 km/h. Ali najnoviji podaci pokazuju mnogo veći maksimum. “Ovi jaki vjetrovi koji idu pravocrtno vrlo vjerovatno unose značajnu količinu prašine u Marsovu atmosferu — mnogo više nego što se ranije pretpostavljalo,” rekao je Bickel.
Ipak, Marsova atmosfera je više od 100 puta tanja od Zemljine, što znači da bi se čak i jaki vjetrovi nama činili više kao lagani povjetarac. “Prašinski đavo vas sigurno ne bi mogao oboriti s nogu,” rekao je Bickel.
Biranje savršenog mjesta za slijetanje
Na osnovu svoje baze podataka, istraživači procjenjuju da su prašinski đavoli podigli između 2.200 i 55.000 tona prašine u Marsovu atmosferu u sjevernoj hemisferi između 2004. i 2024. godine.
Ovi nalazi pokazuju da su klimatski modeli za Mars dugo potcjenjivali vjetrove koji pokreću sediment na planeti — informacije koje su neophodne za modeliranje prošlih uslova na drevnom Marsu.
Prašina ostaje primarna briga za misije koje idu na Mars. Prašina u atmosferi može dovesti do prašinskih oluja koje obavijaju cijelu planetu, fenomen koji je okončao misiju Opportunity 2019. godine. S druge strane, prašinski đavoli su slučajno pomogli u čišćenju solarnih panela na roveru Spirit 2009. godine.
Bickel je rekao da će se nove slike iz orbitalnih podataka nastaviti dodavati u katalog kako bi služio kao resurs za planiranje budućih misija. “Naša mjerenja bi mogla pomoći naučnicima da izgrade razumijevanje uslova vjetra na mjestu slijetanja prije samog spuštanja, što bi im moglo pomoći da procijene koliko prašine bi se moglo nataložiti na solarnim panelima rovera,” rekao je Bickel.
Podaci iz nove studije već se koriste za određivanje optimalnog mjesta slijetanja za ESA-in rover ExoMars Rosalind Franklin, čije se slijetanje na Mars očekuje 2030. godine.
“Dok ne razumijemo [prašinske đavole], solarna energija na Marsu će uvijek biti donekle ‘neizvjesna’ dugoročno, što je posebno važno dok se radujemo ljudima na Marsu u ne tako dalekoj budućnosti,” rekao je Dr. Ralph Lorenz.
Proučavanje klime Marsa je također važno za razumijevanje Zemlje, jer Marsovi jedinstveni uslovi pružaju nezavisnu laboratoriju za poređenje s tim kako funkcioniše Zemljino vrijeme. “Proučavanje Sunčevog sistema nije samo istraživanje, već nam pomaže da razumijemo svoj dom,” zaključio je dr. J. Michael Battalio.
