العواصف الترابية على المريخ. هل توقعهم ممكن؟ العواصف الترابية على المريخ: الحقيقة والخيال سرعة الرياح القصوى على المريخ

يمكن أن تصبح العواصف الترابية العالمية متوقعة ، مما سيجعل حياة رواد المريخ في المستقبل أسهل بشكل طبيعي. تمكنت الدراسة الجديدة من بناء نموذج يشير إلى أن الكوكب الأحمر سوف ينجو من حدث مماثل في الأشهر القليلة المقبلة. كما تشير إلى أنه من المتوقع أن تبدأ في 29 أكتوبر أو بعد أسابيع قليلة من التاريخ المحدد.

العواصف الترابية الموضعية شائعة جدًا على سطح المريخ. في بعض الأحيان تنمو وتندمج وتشكل واحدة إقليمية ، خاصة خلال فصلي الربيع والصيف الجنوبيين ، عندما يقترب الكوكب من الشمس. في كثير من الأحيان ، تتسبب العواصف الإقليمية في تكوين ضباب من الغبار يحيط بالكوكب ولا يسمح لنا برؤية السطح من الأعلى.

لكن في بعض الأحيان ، تتحول الإقليمية إلى دول عالمية ؛ واحد منهم ، في عام 1971 ، لوحظ من قبل أول مركبة فضائية أطلقت في مدار المريخ ، Mariner-9 ، وكذلك المحطات السوفيتية Mars-2 و -3. لا يزال إنشاء نوع من النماذج التي يمكن من خلالها تحديد بداية العواصف العالمية في غضون سنوات قليلة مهمة لم يتم حلها.

حدثت آخر عاصفة على مقياس كوكبي في عام 2007. عندها انخفض تدفق ضوء الشمس إلى السطح بشكل كبير ، مما أدى إلى مشاكل في تشغيل مركبتين لجميع التضاريس - سبيريت وأوبورتيونيتي. في الواقع ، كان هذا الحدث هو أول تهديد كبير لمركبات جميع التضاريس منذ الهبوط.

واتخذت إجراءات خاصة لضمان بقائهم على قيد الحياة لعدة أسابيع في ظروف ينخفض ​​فيها تدفق ضوء الشمس. عملت كلتا الطائرتين الجوالتين لبضع دقائق فقط كل يوم ، وبعد ذلك فقط لتوفير التدفئة للمعدات الموجودة على متنها ، ثم تم إيقاف تشغيلها وخلال اليوم التالي لم تتواصل مع الأرض على الإطلاق.

ستخلق العواصف الترابية مشاكل خطيرة للمستعمرين الأوائل للكوكب الأحمر. على الرغم من أن الرياح ليست قوية هناك كما تم تصويرها في فيلم The Martian ، فإن الغبار أثناء العواصف سيؤثر بالتأكيد على الإلكترونيات بالإضافة إلى توفر ضوء الشمس.

منذ عام 1924 ، تم تسجيل 9 عواصف ترابية عالمية على الكوكب الأحمر ، تم اكتشاف آخر خمس منها في الفترة 1977-2007. من الواضح أن عددهم أكبر بلا شك. الحقيقة هي أنه في بعض الفترات الزمنية لم تكن هناك مركبات بحث في مدار المريخ لرصد هذه الظاهرة من مسافة قريبة. من الصعب للغاية رؤيتهم من الأرض.

وجدت الدراسة نمطًا في بداية العواصف ، بالنظر إلى الحركة المدارية الدقيقة للمريخ. وجد أنه في بعض الأحيان تؤثر الأجرام السماوية الأخرى على دورانها حول الشمس. في حالة زيادة التأثير ، تحدث العواصف العالمية عادةً خلال الجزء الأول من موسم العواصف. لم يحدث أي من هؤلاء في السنوات التي كان فيها التأثير يتضاءل.

تشبه الظروف الحالية على كوكب المريخ إلى حد كبير الظروف التي حدثت فيها عواصف عالمية في الماضي. ستختبر مراقبة الجو في الأشهر المقبلة ما إذا كانت التوقعات صحيحة.

أثناء استكشاف المريخ بواسطة المحطات الأوتوماتيكية السوفيتية Mars-2 و Mars-3 والمحطة الأمريكية Mariner-9 ، اندلعت عاصفة ترابية قوية على الكوكب. بدأت في سبتمبر 1971.

في ذلك اليوم ، اكتشفت مراصد الأرض شريطًا من السحب البيضاء يبلغ طوله حوالي 2400 كيلومتر وعرضه 400 كيلومتر. ثم تحول الشريط إلى اللون الأصفر وبدأ بسرعة ، بسرعة حوالي 100 كيلومتر في اليوم ، في الانتشار غربًا عبر الكوكب ، مغطى بضباب أصفر. بعد 16 يومًا ، غلف حجاب سميك نصف الكرة الغربي بأكمله للمريخ. بحلول نهاية أكتوبر ، لم يكن بالإمكان تمييز أي شيء على هذا الكوكب. بدأ الجو في الظهور فقط في منتصف ديسمبر 1971.

لماذا توجد مثل هذه العواصف الترابية القوية على المريخ؟

لاحظ عالم الفلك الفرنسي O. Flougerge الغيوم الأول لمناطق معينة من المريخ في 1796-1809. منذ حوالي مائة وخمسين عامًا ، اقترح العلماء لأول مرة أن السحب الصفراء على الكوكب تتكون من جزيئات الغبار. في وقت لاحق وجد أن هذه السحب تظهر حيث يكون سطح المريخ أكثر دفئًا من المعتاد.

تغطي الغيوم الصفراء الكوكب بأكمله تقريبًا في كل مرة عندما يكون بالقرب من الحضيض ، وهي نقطة مداره الأقرب إلى الشمس. في هذا الوقت في النصف الجنوبي من كوكب المريخ ، حيث تنشأ عواصف عالمية ، يبدأ الصيف للتو. لاحظ علماء الفلك أكثر من مرة العلاقة بين ارتفاع درجة حرارة الكوكب وظهور بطانية مغبرة تغطي المريخ بالكامل. لقد لاحظوها على مر السنين. هذه هي سنوات التناقضات الكبيرة للمريخ ، عندما يقترب من الأرض ومتى يمكننا رؤيته بشكل أفضل.

أظهر المزيد من البحث أن صعود كميات صغيرة من الغبار في الغلاف الجوي للمريخ يحدث دائمًا تقريبًا خلال الأشهر الأكثر دفئًا من العام في ظهر المريخ وساعات بعد الظهر. تم تأكيد ذلك من خلال تحليل عشرات الآلاف من الصور التي التقطت في إطار برنامج دورية الكواكب الدولي.

لذلك ، تظهر عواصف ترابية كبيرة على سطح المريخ عند ارتفاع درجة حرارة سطح الكوكب. شرط ضروري آخر هو رياح عالية السرعة بما فيه الكفاية: حوالي 50 مترا في الثانية. الحركات الرأسية في الغلاف الجوي ودرجة خشونة السطح مهمة أيضًا.

يمكن تخيل بداية العاصفة على هذا النحو. ترتفع الجسيمات التي يبلغ حجمها حوالي 200 ميكرون أولاً. ولا تزال الرياح الأثقل عاجزة عن تمزيق السطح ، بينما الرياح الأخف وزنًا لا تقلع بسبب الدوامات. تزداد سرعة الرياح - ترتفع الجسيمات الكبيرة والصغيرة. الكبيرة منها تسقط على الفور على السطح وتضرب الأصغر. هم ، بدورهم ، يرتقون إلى ارتفاعات كبيرة. يمكن للتيار أن يزن الجسيمات ويحتفظ بها في حد ذاته. حجم الجسيمات ميكرون واحد أو أكثر.

أخيرًا ، وصلت سحابة الغبار إلى حجم كبير ، وتركيز الغبار فيها مرتفع جدًا. تبدأ مرحلة جديدة: تؤثر السحابة على التدفق الذي ولد وحمله. تأمر الجسيمات الطائرة حركة الريح ، وتجعلها أكثر استقرارًا وبالتالي أسرع. أسس العلماء السوفييت هذه الحقيقة المتناقضة أثناء دراستهم للعواصف الترابية في كازاخستان. تصل العواصف الترابية على الأرض أحيانًا إلى قوة جنونية - غالبًا ما تتجاوز سرعة الرياح 40 مترًا في الثانية.

على المريخ ، يمكن أن تصل درجات الحرارة المنخفضة بالقرب من سطح الكوكب إلى 100 درجة مئوية. يمكن أن تتغير درجة الحرارة أيضًا بشكل كبير مع الارتفاع - في حدود بضعة أمتار حرفيًا. هذا يخلق عدم استقرار في الغلاف الجوي ويساهم في زيادة سرعة الرياح مع الارتفاع. من المفهوم سبب حدوث العواصف الترابية خلال الموسم الدافئ - فسخونة السطح تجعل الغلاف الجوي للمريخ أكثر اضطرابًا.

وأخيرًا ، هناك ظرف آخر. عندما يغطي كوكب ما بسحابة مغبرة ، يمتص الغبار الموجود في الغلاف الجوي للكوكب جزءًا كبيرًا من الإشعاع الشمسي. لذلك ، يزداد الغلاف الجوي دفئًا ، ويصبح سطح الكوكب أكثر برودة من المعتاد. هذا يمكن أن يخلق دوامات قوية تحت السحب المغبرة. لقد أصبحوا من الموردين الجدد للغبار في السحابة. سيتوقف هذا فقط عندما تصبح السحابة كبيرة بدرجة كافية وتقلل من تباين درجات الحرارة في الغلاف الجوي. ستبدأ جزيئات الغبار في التساقط.

وماذا عن كوكبنا؟ تعتبر العواصف الترابية على الأرض من أخطر الظواهر الطبيعية. لمحاربتهم ، عليك أن تعرف كل شيء عنهم. هذا هو السبب في أن دراسة العواصف الترابية في علم الكواكب مثيرة للاهتمام ومهمة للغاية.

من المعروف أن العواصف الترابية تندلع على سطح المريخ ، وهذه العواصف كبيرة بشكل لا يصدق ويمكن أن تجتاح الكوكب بأكمله. بالإضافة إلى ذلك ، فإن سطح المريخ مليء بالأعاصير التي لا تعد ولا تحصى ، تندفع عبر سهولها وتلقي الغبار ، ويتم حملها بعيدًا في "دورة الغبار" الفريدة من نوعها على الكوكب.

مأخوذة من المدار ، الرياح هي السبب الرئيسي لتآكل المريخ. سهول كثبان شاسعة وتكوينات صخرية معقدة وسماء ضبابية - هذا هو هذا العالم القاسي والرياح.

سرعان ما التقط كتاب الخيال العلمي فكرة العواصف المتكررة التي تبدو مخيفة من بعيد. جدران عملاقة من الغبار ، على خلفية تبدو أعظم غبار أرضي أو عواصف رملية أقزامًا سخيفة ، ورماح البرق المتلألئة الناجمة عن الاحتكاك الجوي ، والأعاصير الوحشية التي تجتاح كل شيء في طريقها ، وتشتت رواد الفضاء والمعدات المتهالكة.

للأسف ، فإن حقائق العواصف الترابية المريخية أكثر تواضعًا إلى حد ما - وهي حقيقة تريد وكالة ناسا نقلها إلى الجماهير التي تنتظر بفارغ الصبر فيلم ريدلي سكوت الجديد The Martian.

الفيلم ، المبني على أكثر الكتب مبيعًا لـ Andy Weir ، تدور أحداثه في المستقبل غير البعيد خلال رحلة استكشافية مأهولة إلى المريخ. بسبب عاصفة ترابية شرسة ، فشلت المهمة ، وتضررت قاعدة الكواكب ، وفقد أحد رواد الفضاء ، مارك واتني (الذي يلعبه مات ديمون) بعد أن تضررت البذلة وزملاؤه قرروا أنه مات في رياح المريخ المخيفة.

ولكن ، مثل العديد من التكهنات الأخرى لكتاب الخيال العلمي حول موضوع المريخ ، فإن هذا المشهد يضلل المشاهد ، لأن العلماء لديهم بيانات مختلفة قليلاً عن ضغطه الجوي.

على الرغم من أن العواصف الترابية على سطح المريخ ، بطبيعة الحال ، تعتبر خطيرة بطريقتها الخاصة ، إلا أنه من غير المرجح أن تتسبب في رمي شخص ما بعيدًا أو تدمير أي شيء. أقوى رياح مريخية تهب بسرعة 60 ميلاً في الساعة (أقل من 30 مترًا في الثانية) ، أي نصف حجم أي إعصار أرضي. ومع ذلك ، فإن الضرر في الواقع لا يرجع إلى سرعة الرياح نفسها بقدر ما تسببه الضغط الجوي ، الذي يكون بسببه ضيقًا قليلاً على المريخ. إنه يمثل حوالي واحد بالمائة من مساحة الأرض ، لذلك إذا قررت الذهاب بالطائرة الورقية على الكوكب الأحمر ، فستصاب بخيبة أمل كبيرة.

يقول الفيزيائي ويليام فاريل من مركز جودارد لرحلات الفضاء في جرينبيلت بولاية ماريلاند ، الذي يحلل العواصف الترابية المريخية: "الاختلاف الرئيسي بين الغلاف الجوي للأرض والمريخ هو أن الضغط على المريخ أقل بكثير". "لذلك ، بالطبع ، الرياح تهب ، لكن ليس بهذا القدر."

في حين أن أعنف إعصار على المريخ سيكون أشبه بالنسيم وفقًا لمعايير الأرض ، إلا أن العواصف الترابية المريخية لا تزال تشكل مشكلة لرواد الفضاء في المستقبل ، خاصةً إذا كانوا يعتمدون على الطاقة الشمسية.

في The Martian ، يقوم Watney بتنظيف الألواح الشمسية كل يوم لمنعها من التراب. كما أظهرت تجربة المركبات الجوالة التي تعمل بالطاقة الشمسية ، ولا سيما الفرصة المخضرمة في وكالة ناسا ، والتي كانت تعمل بالطاقة الشمسية على المريخ لمدة عشر سنوات ، فإن هذه مشكلة خطيرة تؤثر بشكل خطير على كمية الطاقة المستلمة. عندما يتشبع الغلاف الجوي بالغبار الناعم أثناء العواصف ، نادرًا ما يصل ضوء الشمس إلى السطح.

يقول العالم مايكل سميث ، من مركز جودارد: "نحن قلقون بشأن إمداد المركبات بالطاقة ، فهذه قضية مهمة". "تم إحضار أباتار سبيريت وأوبورتونيتي إلى الكوكب في عام 2004 وحتى الآن تعرضا لعاصفة ترابية خطيرة واحدة فقط (في عام 2007) ، ولكن بعد ذلك كان عليهم التوقف عن العمل فعليًا والذهاب إلى أجهزة دعم الحياة لعدة أسابيع."

لكن الغبار الناعم ليس مجرد مشكلة في الألواح الشمسية. ليست جزيئاته ممغنطة فحسب ، بل يتم تغطيتها أيضًا بشقوق حادة (نظرًا لعدم وجود عمليات تآكل أخرى على المريخ لتدحرجها) يمكن أن تسبب ضررًا ميكانيكيًا.

أضاف سميث: "إذا شاهدت صورًا لـ Curiosity بعد الرحلة ، فتذكر أنها كانت كما لو تم حفرها من حفرة". "الغبار يغطي كل شيء مثل البطانية ويسد جميع المفاصل المتحركة."

سوف يتسبب الغلاف الجوي المترب للمريخ بلا شك في حدوث مشكلات للمركبات الأرضية ، وكذلك صحة رواد الفضاء إذا أرسلنا رحلة استكشافية طويلة المدى إلى هناك (بالإضافة إلى زيادة مستويات الإشعاع والمواد السامة في الثرى المريخي والتربة). بالإضافة إلى ذلك ، لا تزال أسباب العواصف الترابية الكوكبية غير مفهومة تمامًا.

يقول سميث: "تحدث عواصف ترابية كبيرة نسبيًا على المريخ كل عام ، وتصبح قارية في الحجم وتستمر لعدة أسابيع لكل منها". "لكن كل ثلاث سنوات على كوكب المريخ (حوالي خمس سنوات ونصف على الأرض) ، تنمو العاصفة العادية إلى أبعاد كوكبية ، والتي نطلق عليها" عاصفة ترابية عالمية ".

ربما تستغرق العاصفة وقتًا لتجمع قوتها. ربما يكون هناك نوع من الدورة التي يجب أن تمر بها ، ثم تصل إلى المكان الصحيح وتبدأ عاصفة جديدة ، أو ربما تكون مجرد مسألة صدفة ".

لقد رصدت البشرية عواصف ترابية عالمية على المريخ منذ عام 1909 ، وآخرها في عام 2007 ، لذا فإن المريخ ينتظر فقط عملاقًا جديدًا.

يقول: "إننا نتطلع إلى عاصفة عالمية ، وهذه المرة ستكون كبيرة حقًا ، لذا ستكون ممتعة". "أنا أحب العواصف الترابية".

مع كل عاصفة قادمة على سطح المريخ ، نتعلم المزيد والمزيد عن العمليات التي تجري هناك من أجل الاستعداد بشكل أفضل للهبوط الأول على هذا الكوكب المترب غير المألوف. ولكن بالنسبة للعواصف الشديدة ، يمكنك أن تكون على يقين من أن الرياح لن تهب على أحد سوى المريخ واتني.

تحدثت وكالة ناسا عن الحقيقة والخيال حول مخاطر العواصف الترابية على المريخ ، والتي قد يكون بعضها مرئيًا من التلسكوبات الأرضية. تم استخدام هذه المعلومات في إنشاء الفيلم الجديد "المريخ" للمخرج ريدلي سكوت. جاء ذلك على موقع ناسا.

ذيل الغبار (الصورة: NASA / JPL-Caltech / جامعة أريزونا)

يبدأ فيلم The Martian ، الذي سيصدر في أكتوبر 2015 ، بشخصية Andy Weir (رائد الفضاء مارك ويتني) في مواجهة عاصفة ترابية عنيفة. قامت بتمزيق هوائي الإرسال ودمرت جزءًا من المعسكر. لا تنكر وكالة ناسا أن العواصف الترابية هي إحدى السمات غير السارة للكوكب الأحمر.

قال عالم الكواكب مايكل سميث من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند: "كل عام ، يعاني المريخ من عواصف ترابية متوسطة إلى كبيرة تغطي مناطق بحجم قارة أرضية وتستمر لأسابيع".

وفي الوقت نفسه ، على الكوكب الأحمر ، كما لاحظ العالم ، لوحظت عواصف أقوى بكثير. تتكون العواصف الترابية العالمية من حجم معتدل وتتجلى في المتوسط ​​مرة واحدة كل ثلاث سنوات مريخية (وهذا يتوافق مع حوالي 5.5 سنة أرضية).

ومع ذلك ، كما يلاحظ العالم ، فمن غير المرجح أن هذه العواصف الترابية يمكن أن تزعج شعر رائد الفضاء على الكوكب الأحمر (إذا قرر الأخير خلع بدلة الفضاء الخاصة به). بالإضافة إلى ذلك ، حتى العواصف الترابية العالمية من غير المرجح أن تقطع أو تدمر أي معدات.

ويرجع ذلك إلى حقيقة أن سرعة أقوى الرياح على سطح المريخ لا تتجاوز 27 مترًا في الثانية ، وهو ما يزيد عن نصف سرعة بعض رياح الأعاصير على الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، فإن كثافة الغلاف الجوي للمريخ أقل بمئة مرة من كثافة الغلاف الجوي للأرض.

غطى الغبار بعد العاصفة في عام 2008 ألواح سبيريت (الصورة: ناسا / مختبر الدفع النفاث- معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا / كورنيل)

قال عالم فيزياء البلازما ويليام فاريل: "الفرق الرئيسي بين الأرض والمريخ هو أن الضغط الجوي على الكوكب الأحمر أقل بكثير". وأضاف: "لذا فإن كل جزيئات الغلاف الجوي للمريخ تتحول إلى رياح ، ولكن ليس بنفس الشدة [مقارنة بالأرض]".

ومع ذلك ، فإن العواصف الترابية على المريخ ليست ضارة تمامًا. يمكن لجزيئات الغبار الصغيرة الفردية أن تحمل شحنة كهروستاتيكية و "تلتصق" بالأسطح ، ولا سيما النوافذ والأجزاء الميكانيكية للمعدات العلمية.

تعد تحييد الشحنات الكهروستاتيكية والقضاء على التلوث بالغبار إحدى المهام الرئيسية التي يحلها المهندسون الذين يصممون المعدات لاستكشاف المريخ.

هذا الغبار يمثل أيضًا مشكلة كبيرة للألواح الشمسية. حتى العواصف الترابية الصغيرة يمكنها حمل جزيئات كافية على الألواح الشمسية لتقليل مدخلات الطاقة الشمسية بشكل كبير.

في الفيلم ، تقوم رائدة الفضاء المريخ ويتني بإزالة الغبار من الألواح الشمسية بشكل يومي. تشير وكالة ناسا أيضًا إلى أن العواصف العالمية على المريخ يمكن أن تؤدي أيضًا إلى تعتيم الغلاف الجوي للكوكب الأحمر.

"كنا قلقين حقًا بشأن قوة المركبات الجوالة. قال سميث إن المركبة سبيريت وأوبورتيونيتي ، التي هبطت على سطح المريخ في عام 2004 ، تعرضت لعاصفة عالمية مرة واحدة فقط (في عام 2007) ، وقد أغلقت في الغالب لبضعة أسابيع ودخلت في وضع البقاء على قيد الحياة.

غالبًا ما تحدث عواصف ترابية عالمية على المريخ في الصيف في نصف الكرة الجنوبي من الكوكب. كما هو الحال على الأرض ، يتم تحديد الفصول على الكوكب الأحمر من خلال ميله إلى مستوى مداره. ومع ذلك ، فإن مدار المريخ أطول من مدار الأرض ، مما يعني أنه خلال العام المريخي ، يكون أحد جانبي الكوكب أكثر دفئًا من الآخر.

لأكثر من قرن من الزمان ، يحاول كتاب الخيال العلمي في جميع أنحاء العالم تخيل كيف ستكون الحياة لرواد الفضاء على المريخ. لكن ، لأن البشرية تصبح كل شيء أكثروأكثر دراية بظروف المريخ ، أصبحت أوصاف الحياة على المريخ من قبل كتاب الخيال العلمي أكثرواقعي. في الآونة الأخيرة ، فيلم The Martian ، الذي يستند إلى رواية الخيال العلمي لـ Andy Weir. الشخصية الرئيسية في "المريخ" ، بسبب ظروف غير متوقعة ، تُركت بمفردها على الكوكب الأحمر وتبدأ في القتال من أجل البقاء. وفي بداية القرن العشرين ، حلم المؤلف الأمريكي إدغار رايس بوروز بالفعل بالسفر إلى المريخ. في الإنصاف ، يجب أن يقال إن الكوكب الأحمر كان رائعًا جدًا للناس ، لذلك حتى عالم اللاهوت الشهير ومؤلف القصص الخيالية كليف ستابلز لويس أصدر سلسلة من القصص حوله. هو الذي أنشأ دورة "سجلات نارنيا".

فكرة فنان عن عاصفة ترابية على المريخ تقترب من محطة أبحاث. قد تكون هذه الظواهر على الكوكب الأحمر مصحوبة بتصريفات كهرباء الغلاف الجوي. المصدر: وكالة ناسا

يبدأ المريخ بعاصفة رملية ضخمة تلحق الضرر بهوائي الإرسال وقطعة من المعدات ، تاركة الشخصية الخيالية مارك واتني على سطح المريخ بينما يطير أعضاء البعثة الآخرون بعيدًا معتقدين أنه ميت. يبدو هذا التطور معقولاً للغاية ، لأن المريخ معروف بعواصفه الرملية النشطة للغاية ، والتي تصبح أحيانًا كبيرة جدًا بحيث يمكن ملاحظتها باستخدام التلسكوبات على الأرض.

في كل عام ، يشهد المريخ عواصف رملية كبيرة إلى حد ما تغطي مناطق بحجم قارة أرضية وتستمر لأسابيع بعد تشكلها. ولكن كل ثلاث سنوات مريخية (5.5 سنة أرضية) ، تتحول الأعاصير العادية إلى عواصف عملاقة يمكن أن تغلف الكوكب بأكمله. "- مايكل سموت ، عالم الكواكب في مركز رحلات الفضاء التابع لناسا.

يعتبر العلماء أنه من غير المحتمل أن تؤدي العواصف الرملية على سطح المريخ إلى عواقب وخيمة. حتى أقوى الرياح التي تهب في هذا الوقت لن تكون قادرة على تدمير أو حتى قلب المعدات الميكانيكية المنشورة بشكل خاص. تصل سرعة الرياح في أقوى أعاصير المريخ إلى حوالي 100 كيلومتر في الساعة ، أي أكثر من نصف سرعة بعض الأعاصير على الأرض. هذا هو السبب في أنه لا يستحق التركيز فقط على سرعة الرياح. كثافة الغلاف الجويكوكب المريخ حوالي واحد بالمائة ررالجو النسبيالارض. هذا يعني أنه من أجل إطلاق طائرة ورقية على الكوكب الأحمر ، يجب أن تهب الرياح أقوى بكثير.

"الفرق الرئيسي بين الأرض والمريخ هو أن الضغط الجوي على المريخ أقل بكثير. وهكذا ، يمكن حمل الأشياء والأشياء بعيدًا عن سطحها ، ولكن ليس بنفس القوة التي تحدث على الأرض ، "- ويليام فاريل ، الفيزيائي الذي يدرس البلازما.

مشاكل الطاقة الشمسية

مهما يكن الأمر ، فإن عواصف المريخ الرملية ليست ضارة تمامًا. جزيئات الغبار الفردية على الكوكب الأحمر صغيرة جدًا وقليلة الكهرباء الساكنة ، لذا فهي قادرة على "الالتصاق" بأسطح مختلفة.

"إذا سبق لك أن انتبهت ، ستلاحظ في صور العربة الجوالة كيوريوسيتي أنها تتسخ بشدة بعد كل رحلة. يغطي الغبار كل شيء تقريبًا. حتى أنه يخترق الآليات والأجهزة ". - Michael See et al.

تمثل قدرة الغبار هذه على اختراق أي مكان وفي كل مكان مشكلة كبيرة للمهندسين الذين يصممون معدات لعربات المريخ. هذه مشكلة كبيرة بشكل خاص للألواح الشمسية. حتى لو وقع الجهاز في عاصفة ترابية أو دوامة صغيرة جدًا ، بقياس بضعة أمتار فقط ، يمكن للرياح أن تحمل ما يكفي من الغبار لتغطية المحولات الكهروضوئية وتقليل السطح القابل للاستخدام الذي يمكن أن يحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية بشكل كبير. إذا لجأنا إلى نفس "المريخ" ، فإن مارك واتني يقضي قدرًا معينًا من الوقت كل يوم لتنظيف الألواح الشمسية لضمان أقصى أداء لها.

أكملت المركبة أوبورتيونيتي هذه الصورة لنفسها قبل ثلاثة أسابيع من الذكرى السنوية العاشرة للتشغيل على المريخ. التقط Pancam صورًا للعربة الجوالة من 3 يناير إلى 6 يناير 2014. انتبه لمدى غبار الألواح الشمسية. المصدر: NASA / JPL-Caltech / جامعة كورنيل / جامعة ولاية أريزونا.

يمكن للأعاصير العالمية أن تخلق مشكلة ثانوية لا يمكن حلها ببساطة عن طريق نفخ الغبار من على السطح. في الغلاف الجوي ، قد يكون هناك كمية دائمة من الغبار بحيث يتم حجب جزء من ضوء الشمس ، وبالتالي ، ستنخفض كفاءة الخلايا الشمسية. في الكتاب ، عندما واجه رائد الفضاء عاصفة رملية كبيرة لأول مرة ، لاحظ على الفور انخفاضًا طفيفًا في كفاءة بطارياته ، بسبب تعتيم طفيف في الغلاف الجوي. هذا وصف دقيق جدًا لما قد يواجهه الباحثون خلال رحلات المريخ الواقعية.

"نحن قلقون جدًا حاليًا بشأن استهلاك الطاقة لمركباتنا الجوالة. ظهرت مركبات سبيريت وأوبورتيونيتي على السطح في عام 2004 ، لذا فقد نجوا من إعصار عالمي واحد فقط حتى الآن في عام 2007 ، مما أجبرهم على الإغلاق والدخول في وضع الاستعداد لعدة أسابيع "، يتابع مايكل سميث.

الغرور المتربة

كما ذكرنا ، تلقي العواصف الرملية العالمية ما يكفي من الغبار في الهواء لتغطية الكوكب بالكامل وحجب الشمس. لكن بهذه الطريقةكما أن الإعصار نفسه محكوم عليه بالاختفاء. والحقيقة أن الآلية الرئيسية التي تحرك كل هذه الأعاصير هي ارتفاع درجة حرارة ضوء الشمس الذي يصل إلى سطح الكوكب. عندما يضرب الضوء الأرض ، فإنه يسخن الهواء بالقرب من سطحه ، مما يجعل الطبقات العليا أكثر برودة. تمامًا كما هو الحال على الأرض أثناء العواصف الرعدية ، يصبح الهواء الدافئ والبارد ، والاختلاط ، غير مستقر ، وتبدأ الطبقات الدافئة في الارتفاع ، وتحملها بعيدًا بسبب عدم الاستقرار وجزيئات الغبار. ومن هذه الدوامات الصغيرة تشكلت كل تلك "الأشباح" المتربة الغريبة التي شوهدت في بعض صور المريخ. ثم تتشكل عواصف معتدلة ، ثم عواصف بحجم القارة. في بعض الأحيان ، يمكن أن تتحد هذه الأعاصير الكبيرة في دوامة عالمية واحدة تغطي الكوكب بأكمله بالغبار.

حدد الباحثون وعلماء الكواكب بدقة أن الأعاصير الكبيرة تحدث عادة خلال فصل الصيف في نصف الكرة الجنوبي من المريخ. من المعروف أنه على الكوكب الأحمر ، تمامًا كما هو الحال على الأرض ، هناك تغير في الفصول ناتج عن ميل محور دوران الكوكب. ولكن نظرًا لحقيقة أن مدار المريخ له انحراف أكبر من مدار الأرض ، فإن الكوكب الأحمر يتحرك في مدار أكثر إهليلجيًا. أقرب اقتراب للشمس يتزامن فقط مع فترة الصيف في نصف الكرة الجنوبي ، وبالتالي ، تكون قيم درجات الحرارة هي الأكبر في ذلك الوقت. بعد أن يبدأ الإعصار ، فإنه لا يهدأ لأسابيع أو حتى شهور. لكن العلماء ما زالوا غير متأكدين مما تسبب بالضبط في مثل هذه الفجوات الكبيرة بين الأعاصير.

دوامة من الغبار تم تسجيلها على سطح المريخ بواسطة كاميرا HiRISE الخاصة بمركبة استكشاف المريخ. تم التقاط هذا المشهد خلال النهار في أواخر ربيع المريخ. يغطي الإطار مساحة 644 مترًا. انطلاقا من الظل الذي تلقيه الدوامة على السطح ، كان من الممكن إثبات أنه يمكن أن يصل ارتفاعها إلى 800 متر ، وقطرها حوالي 30 مترًا.