Ακούστε τον καιρό του Άρη, που καταγράφηκε από το ρόβερ Perseverance

Εγγραφείτε στο επιστημονικό ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με νέα για εκπληκτικές ανακαλύψεις, επιστημονικές προόδους και πολλά άλλα.

CNN
–

Ένας πανύψηλος ανεμοστρόβιλος σκόνης πέρασε πάνω από το ρόβερ Perseverance καθώς εξερευνούσε την τοποθεσία μιας αρχαίας λίμνης στον Άρη — και το ρόβερ κατέγραψε τους πρώτους ήχους αυτού του διαβόλου της σκόνης του Άρη χρησιμοποιώντας το μικρόφωνό του.

Οι διάβολοι της σκόνης, ή οι ανεμοστρόβιλοι σκόνης, είναι συνηθισμένοι στον Άρη και αποτελούν μέρος των καιρικών προτύπων στον Κόκκινο Πλανήτη.

Άλλες αποστολές έχουν συλλέξει εικόνες, δεδομένα καιρού και μετρήσεις σκόνης αυτών των γεγονότων, και ο ανιχνευτής InSight της NASA έχει καταγράψει σεισμικά και μαγνητικά σήματα που δημιουργούνται από διαβόλους σκόνης. Αλλά ο ήχος ήταν το συστατικό που έλειπε – μέχρι τώρα.

Όταν το ρόβερ Perseverance έπεσε στον Άρη τον Φεβρουάριο του 2021, έγινε η πρώτη αποστολή που μετέφερε μικρόφωνα σε ένα ταξίδι στον Κόκκινο Πλανήτη.

Το μικρόφωνο SuperCam του ρομποτικού εξερευνητή έτυχε να ενεργοποιηθεί και να καταγραφεί στις 27 Σεπτεμβρίου 2021, όταν ένας διάβολος σκόνης πέρασε απευθείας πάνω από το ρόβερ, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε την Τρίτη στο περιοδικό Nature. Επικοινωνίες για τη φύση.

Κατά τη διάρκεια του κλιπ των 11 δευτερολέπτων που καταγράφηκε από το μικρόφωνο, υπάρχουν δύο περίοδοι ανέμων χαμηλής συχνότητας καθώς τα μπροστινά και πίσω τοιχώματα του διαβόλου της σκόνης περνούν πάνω από το ρόβερ, δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Δρ Naomi Murdoch, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Τουλούζη. Ινστιτούτο Αεροναυπηγικής και Διαστήματος.

Ο Μέρντοχ είπε ότι ανάμεσα στα τείχη του ανεμοστρόβιλου επικρατούσε ηρεμία όταν το ρόβερ βρισκόταν στο μάτι της δίνης.

Κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης ακούγονται τρίξιμο και σφύριγμα, τα οποία έχουν αναγνωριστεί ως κόκκοι σκόνης που χτυπούν το ρόβερ.

Ο Murdoch είπε ότι οι ερευνητές μπόρεσαν να μετρήσουν τα σωματίδια στον διάβολο της σκόνης όταν χτύπησε το rover, οδηγώντας σε ένα εντελώς νέο είδος μέτρησης στον Κόκκινο Πλανήτη. Είναι η πρώτη φορά που ένα όργανο μπόρεσε να ποσοτικοποιήσει την ποσότητα της σκόνης που ανεβαίνει στην επιφάνεια του Άρη.

Εικόνες και άλλα δεδομένα που έστειλε το rover επιβεβαίωσαν επίσης αυτό που συνέβη. Όταν οι ερευνητές συνέθεσαν όλα τα αντικείμενα που είχε συλλέξει το ρόβερ, διαπίστωσαν ότι ο διάβολος της σκόνης έφτανε τα 387 πόδια (118 μέτρα) μήκος και τα 82 πόδια μήκος (25 μέτρα πλάτος) – περίπου 10 φορές μεγαλύτερο από το ίδιο το ρόβερ. Ο Murdoch είπε ότι ενώ αυτό μοιάζει με μια τεράστια ανεμοστρόβιλος, είναι περίπου το μέσο μέγεθος ενός διαβόλου σκόνης του Άρη.

Οι ερευνητές εξεπλάγησαν όταν ανακάλυψαν ότι η σκόνη συσσωρεύτηκε μέσα στον διάβολο της σκόνης, αντί να μεταφέρεται απλώς μέσα στα εξωτερικά τοιχώματα – αυτό είναι δυνατό επειδή ο διάβολος της σκόνης μπορεί να είχε ακόμη σχηματιστεί καθώς κινούνταν με την επιμονή.

Οι διάβολοι της σκόνης λειτουργούν ως δείκτες αναταράξεων στην ατμόσφαιρα του Άρη και παίζουν σημαντικό ρόλο στον κύκλο της σκόνης του Άρη.

Η μάθηση περισσότερων για το πώς η σκόνη ανεβαίνει και κινείται στον Κόκκινο Πλανήτη – ένα βασικό χαρακτηριστικό του καιρού και του κλίματος του, καθώς η σκόνη είναι το κύριο χαρακτηριστικό – θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τον σχηματισμό και την εξέλιξη των καταιγίδων σκόνης.

Ποια είναι η καταιγίδα σκόνης που περιβάλλει τον πλανήτη; Ολοκλήρωσε την 15ετή αποστολή του rover το 2018.

«Οι παγκόσμιες καταιγίδες σκόνης είναι σημαντικές για την κατανόηση του κλίματος του Άρη», είπε ο Murdoch. Έτσι, οι ακουστικές μετρήσεις των επιδράσεων της σκόνης και της ανύψωσης της σκόνης θα βελτιώσουν την κατανόησή μας για τους διαβόλους της σκόνης και θα βοηθήσουν επίσης στη βελτίωση των κλιματικών μοντέλων του Άρη. Η κατανόηση της ανύψωσης σκόνης είναι επίσης κρίσιμη για τις διαστημικές αποστολές λόγω της ζημιάς που μπορεί να προκληθεί στα όργανα».

Ο Murdoch είπε ότι οι αισθητήρες ανέμου της Perseverance είχαν ήδη καταστραφεί από τα αυξανόμενα σωματίδια σκόνης που πιθανόν μεταφέρονται από τον άνεμο ή από έναν διάβολο σκόνης.

Οι διάβολοι της σκόνης είναι γνωστό ότι είναι και ωφέλιμοι και επιβλαβείς στον Άρη.

ο Η αποστολή InSight αναμένεται να ολοκληρωθεί αυτόν τον μήνα Αφού πέρασε τέσσερα χρόνια μελετώντας τους σεισμούς και άλλα φαινόμενα στον Κόκκινο Πλανήτη. Στρώματα σκόνης είχαν συσσωρευτεί στα ηλιακά πάνελ του και εμπόδισαν το διαστημόπλοιο να συγκεντρώσει αρκετή ισχύ για να συνεχίσει να τροφοδοτεί τα όργανα του.

Οι διάβολοι σκόνης εμφανίζονται συχνά στον κρατήρα Jezero, όπου προσγειώθηκε η Perseverance, αλλά φαίνεται να απουσιάζουν στο σπίτι του InSight στην επίπεδη πεδιάδα του Elysium Planitia — και οι ερευνητές δεν είναι σίγουροι γιατί.

Στην περίπτωση του InSight, η σκόνη από την ατμόσφαιρα έχει εγκατασταθεί στα ηλιακά πάνελ. Ωστόσο, δεδομένου ότι δεν υπάρχουν ανεμοστρόβιλοι ικανοί να ανυψώσουν σκόνη στην περιοχή του InSight, οι ανεμοστρόβιλοι δεν μπορούν να «καθαρίσουν» τα ηλιακά πάνελ.

Άλλες αποστολές του Άρη, στην πραγματικότητα, επωφελήθηκαν από τακτικούς καθαρισμούς από τους διαβόλους της σκόνης, οι οποίοι λειτουργούσαν σαν ηλεκτρικές σκούπες για τη σκόνη που είχε συλλεχθεί στο ρόβερ Spirit και Opportunity με ηλιακή ενέργεια και τους παρείχαν μεγαλύτερη από την αναμενόμενη διάρκεια ζωής.

Ανώτερο Ινστιτούτο Αεροναυπηγικής και Διαστήματος του Πανεπιστημίου της Τουλούζης, περισσότερο γνωστό ως ΙΣΑΕ-ΣΟΥΠΑΕΡΟ, το μικρόφωνο που κάθεται στην επιμονή. Κάθε μήνα, η Murdoch και η ομάδα της μαζεύονται Οκτώ ηχογραφήσεις των 167 δευτερολέπτων η καθεμία.

«Υπολογίζουμε ότι η παρατήρηση ενός μικροφώνου στη μέση της ημέρας (την ώρα της ημέρας που ο διάβολος της σκόνης είναι πιο ενεργός) έχει μόνο 1 στις 200 πιθανότητες να καταγράψει έναν διάβολο σκόνης σαν αυτόν που συναντήσαμε», είπε ο Murdoch. “Σίγουρα σταθήκαμε τυχεροί, αλλά στοχεύσαμε επίσης προσεκτικά τα σχόλια του εργαλείου για να αυξήσουμε τις πιθανότητες επιτυχίας.”

Περισσότερες ηχογραφήσεις με μικρόφωνο μπορούν να συλλάβουν πρόσθετους διαβόλους σκόνης και η ομάδα του Murdoch χρησιμοποιεί τις ηχογραφήσεις για να μετρήσει τις ατμοσφαιρικές αναταράξεις για να προσδιορίσει την έκτασή τους στον Άρη.

Το μικρόφωνο SuperCam αρχικά συμπεριλήφθηκε για ακρόαση ως όργανα σε περιπλανώμενους βράχους για να τους χαρακτηρίσει, αλλά τα ακουστικά του δεδομένα ρίχνουν επίσης φως στις δυνατότητες για την ατμοσφαιρική επιστήμη στον Κόκκινο Πλανήτη, είπε ο Murdoch.

«Όλες αυτές οι μετρήσεις και αναλύσεις υπογραμμίζουν πόσο πολύτιμα είναι τα ακουστικά δεδομένα στην πλανητική εξερεύνηση. Επομένως, παράλληλα με το ISAE-SUPAERO, αναπτύσσουμε την επόμενη γενιά ακουστικών αισθητήρων που θα σταλούν σε άλλα πλανητικά σώματα στην ατμόσφαιρα στο μέλλον.