Μια εντυπωσιακή εικόνα του πλανήτη Άρη, όπου οι άνεμοι στροβιλίζονται με δύναμη μέσα σε σύννεφα σκόνης, αποκάλυψε μια νέα μελέτη του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). Επιστήμονες που ανέλυσαν περισσότερα από είκοσι χρόνια εικόνων από τα διαστημικά σκάφη Mars Express και ExoMars Trace Gas Orbiter κατάφεραν να χαρτογραφήσουν 1039 μικρούς ανεμοστρόβιλους που στροβιλίζονται στην επιφάνεια του πλανήτη.
Η έρευνα δεν αποκαλύπτει μόνο το μέγεθος και τη συχνότητα αυτών των φαινομένων, αλλά και κάτι πολύ πιο εντυπωσιακό: οι ισχυρότεροι άνεμοι του Άρη φυσούν με ταχύτητες πολύ μεγαλύτερες απ’ ό,τι πιστεύαμε έως τώρα. Πρόκειται για μια σημαντική ανακάλυψη που βελτιώνει θεαματικά την κατανόησή μας για το κλίμα και τη μετεωρολογία του Κόκκινου Πλανήτη, ενώ θα βοηθήσει και στον σχεδιασμό μελλοντικών αποστολών, οι οποίες θα πρέπει να αντιμετωπίσουν τη σκόνη που επικαλύπτει τα ηλιακά πάνελ των ρομπότ-οχημάτων.
Η μελέτη, υπό την καθοδήγηση του Valentin Bickel από το Πανεπιστήμιο της Βέρνης, αποτελεί το πρώτο ολοκληρωμένο αρχείο αυτών των φαινομένων. Όπως εξηγεί ο Bickel, «οι ανεμοστρόβιλοι κάνουν ορατό το αόρατο — αποκαλύπτουν την κατεύθυνση και την ταχύτητα των ανέμων στην επιφάνεια του Άρη». Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες δεν διέθεταν αρκετά δεδομένα για να χαρτογραφήσουν τα αιολικά μοτίβα του πλανήτη σε παγκόσμια κλίμακα.
Ο Άρης μπορεί να φαντάζει έρημος και ακίνητος, όμως πρόκειται για έναν κόσμο εξαιρετικά δυναμικό. Η σκόνη εκεί παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο: μπορεί να μειώνει τη θερμοκρασία την ημέρα, λειτουργώντας σαν «ομπρέλα», και να κρατά τη ζέστη τη νύχτα, σαν κουβέρτα. Συγχρόνως, αποτελεί τον πυρήνα γύρω από τον οποίο σχηματίζονται τα αρειανά νέφη, ενώ οι εκτεταμένες καταιγίδες σκόνης μπορούν να μεταφέρουν υδρατμούς έως και έξω από την ατμόσφαιρα. Επειδή δεν υπάρχει βροχή για να καθαρίσει τον αέρα, η σκόνη παραμένει αιωρούμενη για εβδομάδες ή και μήνες, διαμορφώνοντας το μικροκλίμα του πλανήτη.
Για τη δημιουργία του νέου καταλόγου, οι ερευνητές εκπαίδευσαν ένα νευρωνικό δίκτυο να αναγνωρίζει ανεμοστρόβιλους μέσα στις εικόνες των Mars Express (εν ενεργεία από το 2004) και ExoMars TGO (σε τροχιά από το 2016). Το σύστημα εντόπισε 1039 φαινόμενα σε όλο τον πλανήτη, ενώ κατάφερε να μετρήσει την ταχύτητα και κατεύθυνση των 373 από αυτά. Όπως δείχνουν τα δεδομένα, αν και οι ανεμοστρόβιλοι εμφανίζονται παντού —ακόμη και στις πλαγιές των τεράστιων ηφαιστείων— υπάρχουν κάποιες ζώνες όπου συγκεντρώνονται σε μεγαλύτερη συχνότητα. Μία από αυτές είναι η Amazonis Planitia, μια εκτεταμένη πεδιάδα καλυμμένη με λεπτή σκόνη και άμμο.
Οι μετρήσεις αποκάλυψαν ταχύτητες ανέμου έως και 44 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή περίπου 158 χιλιόμετρα την ώρα, ταχύτερες από όσες έχουν καταγραφεί ποτέ από ρομποτικά οχήματα στην επιφάνεια του Άρη. Παρότι η αρειανή ατμόσφαιρα είναι εξαιρετικά αραιή και τέτοιοι άνεμοι δύσκολα θα μπορούσαν να γίνουν αισθητοί από έναν άνθρωπο, οι επιπτώσεις τους είναι καθοριστικές για τη μεταφορά και ανύψωση σωματιδίων σκόνης.
Η ανάλυση έδειξε επίσης ότι οι περισσότεροι ανεμοστρόβιλοι κινούνται ταχύτερα από ό,τι προβλέπουν τα τρέχοντα μοντέλα καιρού, κάτι που σημαίνει πως ο άνεμος στον Άρη ίσως είναι ικανός να σηκώνει περισσότερη σκόνη απ’ όσο νομίζαμε. Όπως και στη Γη, οι εποχές διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο: οι ανεμοστρόβιλοι εμφανίζονται συχνότερα την άνοιξη και το καλοκαίρι κάθε ημισφαιρίου, κυρίως τις μεσημεριανές ώρες, όταν η επιφάνεια θερμαίνεται περισσότερο.
Η σημασία αυτής της χαρτογράφησης είναι τεράστια. Μέχρι σήμερα, τα περισσότερα δεδομένα για το κλίμα του Άρη προέρχονταν από μετρήσεις των ρόβερ και στατικών αποστολών που καλύπτουν ελάχιστο μέρος της επιφάνειας. Με τη νέα βάση δεδομένων, οι επιστήμονες μπορούν πλέον να αναθεωρήσουν τα μοντέλα τους για τα αιολικά ρεύματα, κάτι που θα συμβάλει τόσο στην επιστημονική έρευνα όσο και στην ασφάλεια των μελλοντικών προσεδαφίσεων.
Όπως επισημαίνει ο Bickel, «η γνώση της ταχύτητας και της κατεύθυνσης των ανέμων είναι κρίσιμη για την επιλογή σημείων προσεδάφισης. Μπορεί να μας βοηθήσει να προβλέψουμε πόση σκόνη θα καλύψει τα ηλιακά πάνελ ενός rover και πόσο συχνά θα χρειάζεται να καθαρίζονται». Ήδη, ο ESA λαμβάνει υπόψη αυτά τα δεδομένα για την προετοιμασία της αποστολής ExoMars Rosalind Franklin, η οποία αναμένεται να προσεδαφιστεί στον Άρη το 2030, αποφεύγοντας την εποχή των μεγάλων καταιγίδων σκόνης.
Ένα από τα πιο εντυπωσιακά στοιχεία της έρευνας είναι ο τρόπος που οι επιστήμονες αξιοποίησαν τον «θόρυβο» των εικόνων για να μετρήσουν τους ανέμους. Οι κάμερες των Mars Express και ExoMars TGO τραβούν διαδοχικές λήψεις με μικρή χρονική καθυστέρηση, συνδυάζοντάς τες σε μία εικόνα. Όταν κάτι κινείται —όπως ένας ανεμοστρόβιλος— εμφανίζονται μικρές χρωματικές αποκλίσεις. Αυτές οι ατέλειες έγιναν το εργαλείο για να υπολογιστεί η ταχύτητα και η κατεύθυνση της κίνησης.
Για τον Colin Wilson, υπεύθυνο επιστήμονα των αποστολών στον ESA, αυτή η έρευνα αποδεικνύει πώς ακόμα και παλαιότερα διαστημικά σκάφη μπορούν να προσφέρουν νέες γνώσεις.
Η σκόνη επηρεάζει τα πάντα στον Άρη, από τον καιρό μέχρι την ποιότητα των δορυφορικών εικόνων. Η κατανόηση του κύκλου της σκόνης είναι κλειδί για ό,τι κάνουμε εκεί.
[via]
