Марсіанські пейзажі, оповиті таємницями і вічними бурями, зберігають безліч сюрпризів. Серед них-невловимі пилові вихори, стрімкі танцюристи Червоної планети, що залишають після себе невидимі, але важливі “відбитки пальців”. Ці сліди, що зберігаються місяцями, стають ключем до розуміння марсіанської атмосфери і, що особливо важливо, до планування майбутніх місій.
Швидкоплинні Вихори, Довговічні Сліди
Коли вітер, будь то на землі або на Марсі, у владі Своїй піднімає грунт, утворюються величні стовпи пилу. На Землі подібні явища, відомі як” дияволи “або” мерехтливі стовпи”, часто швидкоплинні. Однак на практично млявою поверхні Марса, де ерозія мінімальна, ці сліди, залишені викинутими частинками, можуть зберігатися протягом довгих місяців, даючи вченим можливість уважно їх вивчати.
“Самі по собі пилові вихори складно зафіксувати на знімках, оскільки вони минущі, – пояснює Інгрід Даубер, планетолог з Університету Брауна, провідний автор дослідження. – Але сліди, які вони залишають, зберігаються набагато довше, дозволяючи нам спостерігати за ними більш детально».
Сліди Дияволів: Аналіз Космічних Знімків
Уявіть собі, як стрімко і непередбачувано піднімається попеляста завіса в пустелі, обганяючи вас своїм стрімким рухом. На Марсі подібні явища теж трапляються, але вихори на Червоній планеті, як правило, набагато більш масштабні і могутні. Вчені намагаються зрозуміти причини такої різниці.
Намагаючись розгадати ці таємниці, Інгрід Даубер та її колеги проаналізували великий архів знімків, отриманих за допомогою HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment), інструменту на борту Mars Reconnaissance Orbiter. Ця камера NASA дозволяє зафіксувати об’єкти розміром до метра, забезпечуючи неймовірну деталізацію марсіанської поверхні. Але за таку високу роздільну здатність доводиться платити – знімки охоплюють лише невелику частину планети і робляться за запитом.
Команда вивчила понад 21 475 знімків, зроблених у період з січня 2014 року по квітень 2018 року, що становить приблизно чверть усіх знімків HiRISE за цей період. Дивно, але сліди пилових вихорів виявлені лише в 798 з них, або трохи менше ніж в 4%. Вчені з’ясували, що ці сліди (DDT, Dust Devil Tracks) найбільш часто зустрічаються у високих широтах, як північних, так і південних, а також особливо активні влітку в кожній півкулі, досягаючи піку в Південному.
Вплив орбіти Марса та розподіл пилу
Дослідники вважають, що причина такої сезонної активності криється в ексцентриситеті орбіти Марса – його відхиленні від ідеальної окружності. Це призводить до більш інтенсивної циркуляції атмосфери влітку в південній півкулі, створюючи ідеальні умови для утворення вихорів. У поєднанні з меншою кількістю пилу на Півночі, це робить літо в південній півкулі практично ідеальним для виникнення пилових вихорів.
“Закономірності спостереження пилових вихорів відображають пік збереження слідів, але збігаються з піком, що спостерігається марсоходом “Спіріт” в кратері Гусєва, а також з глобальними спостереженнями за піщаними фонтанами».
Вплив поверхні: що залишає сліди в пилу?
Ще один важливий висновок дослідження: ДДТ найчастіше утворюються і зберігаються в районах, що складаються з піску, гірських порід і відкритих порід, з мінімальною кількістю яскравого пилу, який є найпоширенішим типом поверхні Марса. Яскравий пил, піднятий з поверхні, залишає сліди, які потім темніють на тлі навколишнього ландшафту.
“Склад поверхні відіграє вирішальну роль у формуванні DDT”, – підкреслює Даубер.
Пилові вихори та майбутні місії
Перші свідчення про марсіанської пилу з’явилися ще в 1972 році завдяки знімкам, відправленим місією NASA “Марінер-9”. Але лише в 1998 році, з появою Mars Global Surveyor та його зображеннями з більш високою роздільною здатністю, аналіз слідів став можливим.
Пил довгий час був серйозною перешкодою для наземних місій. Сонячні батареї, що забезпечують енергію для марсоходів, з часом покриваються пилом, знижуючи їх ефективність. Через це були припинені такі місії, як марсохід Opportunity і посадковий модуль InSight.
Однак, як не парадоксально, сильні вітри, що породжують пилові вихори, також можуть “оживляти” роботів. Близнюк Opportunity, Spirit, пережив друге народження після того, як марсіанський вихор очистив його сонячні батареї в 2005 році.
Вибір посадочних майданчиків: орієнтири в пиловій бурі
Розуміння того, де пилові вихори найбільш активні, може стати ключем до вибору посадкових майданчиків для майбутніх місій. Високоширотні смуги, де найчастіше відбуваються спалахи та їх попередники, можуть допомогти в очищенні сонячних панелей, продовжуючи час роботи обладнання.
“Вибір залежить від конкретної місії”, – говорить Даубер. – Кожна місія унікальна. Існує багато вимог до місць посадки та досліджень, включаючи безпечне приземлення та складні наукові цілі».
“Можливо, існує лише кілька місць, де можна досягти конкретних наукових цілей, і тоді, можливо, активність вихорів стане вирішальним фактором у виборі між цими місцями».
