მტვრის ქარიშხალი მარსზე. შესაძლებელია თუ არა მათი პროგნოზირება? მტვრის ქარიშხალი მარსზე: სიმართლე და ფიქცია ქარის მაქსიმალური სიჩქარე მარსზე

გლობალური მტვრის ქარიშხალი შესაძლოა პროგნოზირებადი გახდეს, რაც ბუნებრივად გაუადვილებს მომავალ მარსიელ მკვლევარებს ცხოვრებას. ახალმა კვლევამ შეძლო მოდელის შექმნა, რომელიც მიუთითებს იმაზე, რომ წითელ პლანეტას მსგავსი მოვლენა მომდევნო რამდენიმე თვეში ექნება. იგი ასევე მიუთითებს, რომ მისი დაწყება მოსალოდნელია 29 ოქტომბერს ან დანიშნულ თარიღიდან რამდენიმე კვირაში.

ადგილობრივი მტვრის ქარიშხალი მარსზე ძალიან გავრცელებული მოვლენაა. ისინი ზოგჯერ იზრდებიან, ერწყმიან და ქმნიან რეგიონულს, განსაკუთრებით სამხრეთ გაზაფხულზე და ზაფხულში, როდესაც პლანეტა მზესთან ყველაზე ახლოსაა. ხშირად, რეგიონული შტორმები იწვევს მტვრის ნისლის წარმოქმნას, რომელიც გარშემორტყმულია პლანეტაზე და შეუძლებელს ხდის ზედაპირის ზემოდან დანახვას.

მაგრამ ზოგჯერ, რეგიონალური გარდაიქმნება გლობალურში; ერთ-ერთ მათგანს, 1971 წელს, დააკვირდა მარსის ორბიტაზე გაშვებული პირველი კოსმოსური ხომალდი, Mariner-9, ასევე საბჭოთა სადგურები Mars-2 და -3. ერთგვარი შაბლონის შექმნა, რომლითაც გლობალური ქარიშხლების დაწყება შეიძლება განისაზღვროს რამდენიმე წლის განმავლობაში, კვლავ გადაუჭრელ პრობლემად ითვლება.

პლანეტარული მასშტაბის ბოლო ქარიშხალი 2007 წელს მოხდა. სწორედ მაშინ საგრძნობლად შემცირდა მზის სინათლის ნაკადი ზედაპირზე, რამაც გამოიწვია პრობლემები ორი ყველგანმავალი მანქანის - Spirit-ისა და Opportunity-ის მუშაობაში. სინამდვილეში, ეს მოვლენა იყო პირველი მნიშვნელოვანი საფრთხე ყველა რელიეფის მანქანებისთვის დაშვების შემდეგ.

საჭირო იყო სპეციალური ღონისძიებების გატარება მათი გადარჩენის უზრუნველსაყოფად რამდენიმე კვირის განმავლობაში, მზის მცირე შუქის პირობებში. ორივე როვერი მუშაობდა მხოლოდ რამდენიმე წუთის განმავლობაში ყოველდღე, შემდეგ კი მხოლოდ საბორტო აღჭურვილობის გათბობის უზრუნველსაყოფად, შემდეგ კი გამორთული იყო და საერთოდ არ დაუკავშირდა დედამიწას მეორე დღის განმავლობაში.

მტვრის ქარიშხალი სერიოზულ პრობლემებს შეუქმნის წითელი პლანეტის პირველ კოლონისტებს. მიუხედავად იმისა, რომ ქარები იქ არ არის ისეთი ძლიერი, როგორც ნაჩვენებია ფილმში Martian, ქარიშხლის მტვერი აუცილებლად იმოქმედებს ელექტრონიკაზე, ისევე როგორც მზის შუქზე.

1924 წლიდან წითელ პლანეტაზე 9 გლობალური მტვრის ქარიშხალი დაფიქსირდა, რომელთაგან ბოლო ხუთი 1977-2007 წლებში აღმოაჩინეს. გასაგებია, რომ მათი რიცხვი უდავოდ მეტია. ფაქტია, რომ გარკვეული პერიოდის განმავლობაში მარსის ორბიტაზე არ არსებობდა კვლევითი მანქანები, რომლებიც ახლო მანძილიდან აკვირდებოდნენ ასეთ მოვლენას. ძალიან რთულია მათი დანახვა დედამიწიდან.

კვლევამ აღმოაჩინა ქარიშხლების წარმოშობის ნიმუში, როდესაც ზუსტად არის გათვალისწინებული მარსის ორბიტალური მოძრაობა. აღმოჩნდა, რომ ზოგჯერ სხვა ციური სხეულები გავლენას ახდენენ მის ბრუნვაზე მზის გარშემო. თუ ზემოქმედება იზრდება, გლობალური შტორმები ჩვეულებრივ ხდება ქარიშხლის სეზონის პირველ ნაწილში. არცერთი მათგანი არ მომხდარა იმ წლებში, როდესაც გავლენა მცირდებოდა.

მარსზე ამჟამინდელი პირობები ძალიან ჰგავს იმ მდგომარეობას, როდესაც წარსულში გლობალური შტორმები ხდებოდა. უახლოეს თვეებში ატმოსფეროზე დაკვირვება შეამოწმებს, რამდენად სწორია პროგნოზი.

საბჭოთა ავტომატური სადგურების Mars-2, Mars-3 და ამერიკული სადგური Mariner-9 მარსის შესწავლისას პლანეტაზე მტვრის ძლიერი ქარიშხალი ატყდა. იგი დაიწყო 1971 წლის სექტემბერში.

იმ დღეს დედამიწის ობსერვატორიებმა აღმოაჩინეს თეთრი ღრუბლის ზოლი დაახლოებით 2400 კილომეტრის სიგრძისა და 400 კილომეტრის სიგანის. შემდეგ ზოლი გაყვითლდა და სწრაფად დაიწყო, დღეში დაახლოებით 100 კილომეტრის სიჩქარით, გავრცელდა დასავლეთით მთელ პლანეტაზე, დაფარა იგი ყვითელი ნისლით. 16 დღის შემდეგ სქელმა საფარმა მოიცვა მარსის მთელი დასავლეთ ნახევარსფერო. ოქტომბრის ბოლოს პლანეტაზე ვერაფერი შეინიშნება. ატმოსფერო მხოლოდ 1971 წლის დეკემბრის შუა რიცხვებში დაიწყო.

რატომ ხდება მარსზე ასეთი ძლიერი მტვრის ქარიშხალი?

პირველი, ვინც შეამჩნია მარსის გარკვეული უბნების დაბინდვა, იყო ფრანგი ასტრონომი ო. ფლოგერგეტი 1796-1809 წლებში. დაახლოებით ას ორმოცდაათი წლის წინ, მეცნიერებმა პირველად გამოთქვეს ვარაუდი, რომ პლანეტაზე ყვითელი ღრუბლები მტვრის ნაწილაკებისგან შედგებოდა. მოგვიანებით დადგინდა, რომ ეს ღრუბლები ჩნდება იქ, სადაც მარსის ზედაპირი ჩვეულებრივზე მეტად თბება.

ყვითელი ღრუბლები თითქმის ყოველ ჯერზე ფარავს მთელ პლანეტას იმ დროს, როდესაც ის პერიჰელიონთან ახლოს არის - მისი ორბიტის ყველაზე ახლოს მზესთან. ამ დროს მარსის სამხრეთ ნახევარსფეროში ზაფხული ახლახან იწყება, სადაც გლობალური შტორმები ხდება. კავშირი პლანეტის გათბობასა და მთლიანად მარსის მტვრის საბნის გამოჩენას შორის ასტრონომებმა არაერთხელ აღნიშნეს. ისინი წლების განმავლობაში ამჩნევდნენ მას. ეს არის მარსის დიდი წინააღმდეგობების წლები, როდესაც ის ყველაზე ახლოს მოდის დედამიწასთან და როდესაც ჩვენ შეგვიძლია მისი საუკეთესო დანახვა.

შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა, რომ მარსის ატმოსფეროში მცირე რაოდენობით მტვრის აწევა თითქმის ყოველთვის ხდება თბილ სეზონზე, მარსის შუადღისა და შუადღის საათებში. ეს დაადასტურა საერთაშორისო პლანეტარული პატრულირების პროგრამის ფარგლებში გადაღებული ათიათასობით ფოტოს ანალიზმა.

ამრიგად, მარსზე დიდი მტვრის ქარიშხალი ჩნდება, როდესაც პლანეტის ზედაპირი გადახურდება. კიდევ ერთი აუცილებელი პირობაა საკმარისად მაღალი სიჩქარის ქარი: დაახლოებით 50 მეტრი წამში. ასევე მნიშვნელოვანია ვერტიკალური მოძრაობები ატმოსფეროში და ზედაპირის უხეშობის ხარისხი.

ქარიშხლის დასაწყისი შეიძლება ასე წარმოვიდგინოთ. დაახლოებით 200 მიკრონის ზომის ნაწილაკები პირველ რიგში იზრდება. ქარს ჯერ კიდევ არ შეუძლია ზედაპირიდან უფრო მძიმეების აწევა, ხოლო მსუბუქები არ აფრინდებიან მორევების გამო. ქარის სიჩქარე იზრდება - დიდი და პატარა ნაწილაკები იზრდება. მსხვილი მაშინვე ზედაპირზე ცვივა და პატარებს მაღლა ასხამს. ისინი, თავის მხრივ, აღწევენ დიდ სიმაღლეებს. ნაკადს შეუძლია აწონოს ნაწილაკები და შეინარჩუნოს ისინი თავისთავად. ნაწილაკების ზომა არის ერთი ან რამდენიმე მიკრონი.

საბოლოოდ, მტვრის ღრუბელმა მიაღწია დიდ ზომას; მასში მტვრის კონცენტრაცია ძალიან მაღალი იყო. იწყება ახალი ეტაპი: ღრუბელი გავლენას ახდენს ნაკადზე, რომელმაც დაბადა და ატარებს მას. მფრინავი ნაწილაკები ამარტივებს ქარის მოძრაობას, რაც მას უფრო სტაბილურს და, შესაბამისად, უფრო სწრაფს ხდის. ეს პარადოქსული ფაქტი საბჭოთა მეცნიერებმა დაადგინეს ყაზახეთში მტვრის ქარიშხლების შესწავლისას. მიწიერი მტვრის ქარიშხალი ზოგჯერ აღწევს უბრალოდ საძაგელ ძალას - ქარის სიჩქარე ხშირად აღემატება 40 მეტრს წამში.

მარსზე, პლანეტის ზედაპირთან ტემპერატურულმა განსხვავებამ შეიძლება 100 გრადუს ცელსიუსამდე მიაღწიოს. ტემპერატურა ასევე შეიძლება მკვეთრად შეიცვალოს სიმაღლეზე - სულ რაღაც რამდენიმე მეტრში. ეს ქმნის არასტაბილურობას ატმოსფეროში და ხელს უწყობს ქარის სიჩქარის ზრდას სიმაღლესთან ერთად. გასაგებია, რატომ ხდება მტვრის ქარიშხალი თბილ სეზონზე - ზედაპირის გათბობა მარსის ატმოსფეროს უფრო არასტაბილურს ხდის.

და ბოლოს, კიდევ ერთი გარემოება. როდესაც პლანეტა დაფარულია მტვრის ღრუბლით, მზის რადიაციის დიდ ნაწილს პლანეტის ატმოსფეროში არსებული მტვერი შთანთქავს. ამიტომ, ატმოსფერო უფრო თბილი ხდება და პლანეტის ზედაპირი ჩვეულებრივზე ცივი ხდება. ამის გამო მტვრის ღრუბლების ქვეშ შეიძლება მოხდეს ძლიერი გრიგალები. ისინი ხდებიან ღრუბლის მტვრის ახალი მომწოდებლები. ეს მხოლოდ მაშინ შეჩერდება, როცა ღრუბელი საკმარისად დიდი გახდება და შეამცირებს ტემპერატურის კონტრასტებს ატმოსფეროში. მტვრის ნაწილაკები დაიწყებენ ამოვარდნას.

რაც შეეხება ჩვენს პლანეტას? დედამიწაზე მტვრის ქარიშხალი ერთ-ერთი ყველაზე საშიში ბუნებრივი მოვლენაა. მათთან საბრძოლველად, თქვენ უნდა იცოდეთ ყველაფერი მათ შესახებ. სწორედ ამიტომ არის მტვრის ქარიშხლების შესწავლა პლანეტარული მეცნიერების სფეროში ასე საინტერესო და მნიშვნელოვანი.

ცნობილია, რომ მარსზე მტვრის ქარიშხალი მძვინვარებს; ეს ქარიშხალი შეიძლება იყოს წარმოუდგენლად დიდი და შეიძლება დაფაროს მთელი პლანეტა. გარდა ამისა, მარსის ზედაპირი სავსეა უთვალავი ტორნადოებით, რომლებიც ჩქარობენ მის დაბლობზე და მტვერს აფრქვევენ, რომელიც პლანეტისთვის უნიკალური „მტვრის ციკლში“ არის გადატანილი.

ორბიტიდან გადაღებული სურათები აჩვენებს, რომ ქარები მარსზე ეროზიის მთავარი მიზეზია. დიდი დიუნური ვაკეები, რთული კლდოვანი წარმონაქმნები და დაბურული ცა - ასეთია მკაცრი, ქარიანი სამყარო.

სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლებმა სწრაფად აითვისეს ხშირი ქარიშხლების იდეა, რომელიც შორიდან საშინლად გამოიყურება. მტვრის გიგანტური კედლები, რომლებზეც ყველაზე დიდი ხმელეთის მტვერი ან ქვიშის ქარიშხალი გამოიყურება სასაცილო ჯუჯები, ელვის შუბები, რომლებიც წარმოიშვა ატმოსფერული ხახუნის გამო, ამაზრზენი ქარიშხლები, რომლებიც ანადგურებენ ყველაფერს მათ გზაზე, ფანტავენ ასტრონავტებს და ატრიალებენ აღჭურვილობას.

სამწუხაროდ, მარსის მტვრის ქარიშხლების რეალობა გარკვეულწილად უფრო მოკრძალებულია - ფაქტი, რომელიც NASA-ს სურს მიაწოდოს აუდიტორიას, რომელიც მოუთმენლად ელოდება რიდლი სკოტის ახალ ფილმს, მარსიანელს.

ენდი უეირის ყველაზე გაყიდვადი წიგნის მიხედვით, ფილმის მოქმედება ვითარდება უახლოეს მომავალში მარსზე პილოტირებული მისიის დროს. სასტიკი მტვრის ქარიშხლის გამო, მისია ჩაიშლება, დაზიანებულია პლანეტარული ბაზა და ერთ-ერთი ასტრონავტი, მარკ უოტნი (რომელსაც მეთ დეიმონი ასრულებს), დაკარგულია მას შემდეგ, რაც მისი კოსმოსური კოსტუმი დაზიანდა და კოლეგებს მიაჩნიათ, რომ ის გარდაიცვალა მარსის საშინელ ქარებში. .

მაგრამ, ისევე როგორც მრავალი სხვა სამეცნიერო ფანტასტიკის სპეკულაცია მარსის თემაზე, ეს სცენა შეცდომაში შეჰყავს მაყურებელს, რადგან მეცნიერებს ოდნავ განსხვავებული მონაცემები აქვთ მის ატმოსფერულ წნევაზე.

მიუხედავად იმისა, რომ, რა თქმა უნდა, მარსზე მტვრის ქარიშხალი თავისებურად სახიფათოა, უკიდურესად ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ისინი ვინმეს გადააგდებენ ან რაიმეს დააზიანებენ. მარსის ყველაზე ძლიერი ქარები ქრის 60 მილი საათში (წმ-ში 30 მეტრზე ნაკლები), რაც დედამიწის ნებისმიერი ქარიშხლის სიჩქარის ნახევარია. თუმცა, ფაქტობრივად, ზიანი გამოწვეულია არა იმდენად თვით ქარის სიჩქარით, არამედ ატმოსფერული წნევით, რომელიც მარსზე ცოტა მჭიდროა. ეს არის დედამიწის დაახლოებით ერთი პროცენტი, ასე რომ, თუ გადაწყვეტთ წითელ პლანეტაზე გასვლას, იმედგაცრუებული დარჩებით.

„დედამიწისა და მარსის ატმოსფეროებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ამ უკანასკნელზე ზეწოლა გაცილებით დაბალია“, ამბობს ფიზიკოსი უილიამ ფარელი გოდარდის კოსმოსური ფრენების ცენტრიდან გრინბელტში, მერილენდი, რომელიც აანალიზებს მარსის მტვრის ქარიშხალს. ”ასე რომ, რა თქმა უნდა, ქარები უბერავს, მაგრამ არც ისე ბევრი.”

მიუხედავად იმისა, რომ მარსზე ყველაზე მძლავრი ქარიშხალი დედამიწის სტანდარტებით ნიავს ჰგავს, მარსის მტვრის ქარიშხალი მაინც შეიძლება შეუქმნას პრობლემას მომავალ ასტრონავტებს, განსაკუთრებით თუ ისინი მზის ენერგიაზე არიან დამოკიდებულნი.

The Martian-ში უოთნი ყოველდღე ასუფთავებს მზის პანელებს, რათა მათ მტვერი არ ჰქონდეს. როგორც მარსზე მზის ენერგიაზე მომუშავე როვერების გამოცდილებამ აჩვენა, კერძოდ NASA-ს ვეტერანმა Opportunity-მა, რომელიც მარსზე ათი წელია მზის ენერგიით მოგზაურობს, ეს არის სერიოზული პრობლემა, რომელიც სერიოზულად აისახება მიღებული ენერგიის რაოდენობაზე. როდესაც ქარიშხლის დროს ატმოსფერო გაჯერებულია წვრილი მტვრით, მზის მცირე შუქი აღწევს ზედაპირზე.

„ჩვენ შეშფოთებულები ვართ მარსის როვერების ელექტრომომარაგებით, ეს მნიშვნელოვანი საკითხია“, - ამბობს მეცნიერი მაიკლ სმიტი, ასევე გოდარდის ცენტრიდან. „Spirit and Opportunity“ პლანეტას 2004 წელს მიეწოდება და ჯერჯერობით მხოლოდ ერთ სერიოზულ მტვრის ქარიშხალს წააწყდა (2007 წელს), მაგრამ შემდეგ მათ არსებითად უნდა შეეწყვიტათ ფუნქციონირება და რამდენიმე კვირით გაეგრძელებინათ სიცოცხლე“.

მაგრამ წვრილი მტვერი არ არის მხოლოდ შემაშფოთებელი, როდესაც საქმე ეხება მზის პანელებს. არა მხოლოდ მისი ნაწილაკები მაგნიტიზებულია, ისინი ასევე დაფარულია მკვეთრი დაკბილული კიდეებით (რადგან მარსზე არ არსებობს სხვა ეროზიული პროცესები მათ დასარღვევად), რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს მექანიკური დაზიანება.

"თუ თქვენ ნახეთ Curiosity-ის სურათები მისი მოგზაურობის შემდეგ, როგორც ჩანს, ის ორმოდან არის ამოთხრილი", - დასძინა სმიტმა. "მტვერი ყველაფერს ფარავს, როგორც საბანი და ხვდება ყველა მოძრავ სახსარში."

მარსის მტვრიანი ატმოსფერო უდავოდ შეუქმნის პრობლემებს სახმელეთო სატრანსპორტო საშუალებებს, ისევე როგორც ასტრონავტების ჯანმრთელობას, თუ ჩვენ ოდესმე გავაგზავნით იქ გრძელვადიან ექსპედიციას (გარდა რადიაციისა და ტოქსიკური ნივთიერებების გაზრდილი დონისა მარსის რეგოლითსა და ნიადაგში). გარდა ამისა, პლანეტარული მტვრის ქარიშხლების მიზეზები ჯერ კიდევ ცუდად არის გასაგები.

„მარსზე შედარებით დიდი მტვრის შტორმები ყოველწლიურად ხდება, ისინი კონტინენტური ზომისაა და თითოეული რამდენიმე კვირა გრძელდება“, - ამბობს სმიტი. „მაგრამ ყოველ სამ მარსიანულ წელიწადში (დაახლოებით ხუთნახევარი დედამიწის წელი), ნორმალური ქარიშხალი იზრდება პლანეტარული პროპორციებით, რასაც ჩვენ ვუწოდებთ „გლობალურ მტვრის ქარიშხალს“.

„ალბათ ქარიშხალს დრო სჭირდება ძალების მოსაკრებად. შესაძლოა, არის რაღაც ციკლი, რომელიც მან უნდა გაიაროს და შემდეგ მიაღწიოს სწორ ადგილას და წამოიწყოს ახალი ქარიშხალი, ან შესაძლოა ეს უბრალოდ შემთხვევითობის საკითხია. ”

კაცობრიობა 1909 წლიდან აკვირდება მარსზე გლობალურ მტვრის შტორმებს, ბოლოს კი 2007 წელს მოხდა, ამიტომ მარსი მხოლოდ ახალ გიგანტს ელოდება.

„ჩვენ ველოდებით გლობალურ ქარიშხალს და ამჯერად ის ნამდვილად დიდი იქნება, ამიტომ სახალისო იქნება“, - ამბობს ის. "მე მიყვარს მტვრის ქარიშხალი."

მარსზე ყოველი მომდევნო შტორმის დროს ჩვენ სულ უფრო მეტს ვიგებთ იქ მიმდინარე პროცესების შესახებ, რათა უკეთ მოვემზადოთ ამ მტვრიან, უცნობ პლანეტაზე პირველი დაშვებისთვის. მაგრამ რაც შეეხება სასტიკი ქარიშხლებს, შეგიძლიათ დარწმუნებული იყოთ, რომ მარსიან უოტნის გარდა არავინ არ გაანადგურებს მის ქარებს.

NASA-მ გამოავლინა სიმართლე და ფანტასტიკა მარსზე მტვრის ქარიშხლის საშიშროების შესახებ, რომელთაგან ზოგიერთი შეიძლება ხილული იყოს მიწისზე დაფუძნებული ტელესკოპებიდან. ეს ინფორმაცია გამოიყენეს რიდლი სკოტის მიერ გადაღებული ახალი ფილმის „მარსიანის“ შექმნისას. ამის შესახებ ნასას ვებგვერდი იტყობინება.

მტვრის კუდი (ფოტო: NASA / JPL-Caltech / არიზონას უნივერსიტეტი)

The Martian, რომელიც გამოვა 2015 წლის ოქტომბერში, იწყება ენდი უეირის პერსონაჟით (ასტრონავტი მარკ უიტნი), რომელიც მტვრის მასიური ქარიშხლის წინაშე დგას. ის ანგრევს გადამცემ ანტენას და ანადგურებს ბანაკის ნაწილს. NASA არ უარყოფს, რომ მტვრის ქარიშხალი წითელი პლანეტის ერთ-ერთი უსიამოვნო თვისებაა.

„ყოველწლიურად მარსს განიცდის ზომიერი და დიდი მტვრის ქარიშხალი, რომელიც მოიცავს დედამიწის კონტინენტების ზომის ტერიტორიებს და გრძელდება რამდენიმე კვირის განმავლობაში“, - თქვა პლანეტარული მეცნიერმა მაიკლ სმიტმა NASA-ს გოდარდის კოსმოსური ფრენის ცენტრიდან გრინბელტში, მერილენდი.

ამასობაში წითელ პლანეტაზე, როგორც მეცნიერმა აღნიშნა, გაცილებით ძლიერი შტორმები შეინიშნება. გლობალური მტვრის შტორმები წარმოიქმნება ზომიერად დიდი ქარიშხლებისგან და ვლინდება საშუალოდ ყოველ სამ მარსიანულ წელიწადში ერთხელ (ეს შეესაბამება დაახლოებით 5,5 დედამიწის წელს).

თუმცა, როგორც მეცნიერი აღნიშნავს, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ამ მტვრის ქარიშხალმა წითელ პლანეტაზე ასტრონავტის თმაც კი შეაწუხოს (თუ ეს უკანასკნელი გადაწყვეტს კოსმოსური კოსტუმის აწევას). გარდა ამისა, გლობალური მტვრის ქარიშხალიც კი, სავარაუდოდ, ვერ შეძლებს რაიმე აღჭურვილობის დარტყმას ან განადგურებას.

ეს იმიტომ ხდება, რომ მარსზე უძლიერესი ქარები არ აღემატება 27 მეტრს წამში, რაც დედამიწაზე ქარიშხლიანი ქარის სიჩქარის ნახევარზე მეტია. გარდა ამისა, მარსის ატმოსფეროს სიმკვრივე ასჯერ ნაკლებია დედამიწისაზე.

2008 წელს ქარიშხლის მტვერმა დაფარა Spirit-ის პანელები (ფოტო: NASA/JPL-Caltech/Cornell)

„დედამიწასა და მარსს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ წითელ პლანეტაზე ატმოსფერული წნევა გაცილებით დაბალია“, - თქვა პლაზმის ფიზიკოსმა უილიამ ფარელმა. ”ასე რომ, ყველაფერი [მარსის ატმოსფეროში ნაწილაკები] იქცევა ქარად, მაგრამ არა იგივე ინტენსივობით [დედამიწასთან შედარებით]”, დასძინა მან.

თუმცა, მარსზე მტვრის ქარიშხალი არ არის სრულიად უვნებელი. მტვრის ცალკეულ მცირე ნაწილაკებს შეუძლიათ ელექტროსტატიკური მუხტის გადატანა და ზედაპირებზე, განსაკუთრებით ფანჯრებსა და სამეცნიერო აღჭურვილობის მექანიკურ ნაწილებზე „შეკვრა“.

ელექტროსტატიკური მუხტების განეიტრალება და მტვრის დაბინძურების აღმოფხვრა ერთ-ერთი მთავარი ამოცანაა, რომელსაც ინჟინრები წყვეტენ მარსის საძიებო აღჭურვილობის დიზაინერებს.

იგივე მტვერი დიდი პრობლემაა მზის პანელებისთვის. მტვრის მცირე შტორმებსაც კი შეუძლიათ მზის პანელებზე საკმარისი ნაწილაკის დაგროვება, რათა მნიშვნელოვნად შეამცირონ მზის ენერგიის გამომუშავება.

ფილმში მარსიანი, ასტრონავტი უიტნი ყოველდღე ასუფთავებს მზის პანელების მტვრის დაბინძურებას. NASA ასევე აღნიშნავს, რომ მარსზე გლობალურმა შტორმებმა შეიძლება ასევე გამოიწვიოს წითელი პლანეტის ატმოსფეროს გარკვეული ჩაბნელება.

„ჩვენ ნამდვილად ვღელავდით როვერების ენერგიით. Spirit და Opportunity როვერები, რომლებიც დაეშვნენ მარსზე 2004 წელს, მხოლოდ ერთხელ განიცადეს გლობალური ქარიშხალი (2007 წელს) და ძირითადად შეწყვიტეს მუშაობა რამდენიმე კვირის განმავლობაში და გადავიდნენ გადარჩენის რეჟიმში“, - თქვა სმიტმა.

ყველაზე ხშირად, მარსზე გლობალური მტვრის შტორმები ზაფხულში ხდება პლანეტის სამხრეთ ნახევარსფეროში. ისევე როგორც დედამიწაზე, წითელ პლანეტაზე სეზონები განისაზღვრება მისი ორბიტის სიბრტყისკენ მიდრეკილებით. თუმცა, მარსის ორბიტა უფრო გრძელია, ვიდრე დედამიწის ორბიტა, რაც იმას ნიშნავს, რომ მარსის წლის განმავლობაში, პლანეტის ერთი მხარე მეორეზე ცხელია.

ას წელზე მეტი ხნის განმავლობაში, სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლები მთელი მსოფლიოდან ცდილობდნენ წარმოედგინათ, როგორი იქნებოდა ასტრონავტების ცხოვრება მარსზე. მაგრამ, რაც უფრო იზრდება კაცობრიობა მეტიდა უფრო მეტად იცის მარსის პირობები, სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლების მიერ მარსზე სიცოცხლის აღწერა სულ უფრო და უფრო ხდება მეტირეალისტური. ახლახან გამოვიდა ფილმი "მარსიელი", რომელიც დაფუძნებულია ენდი უეირის სამეცნიერო ფანტასტიკურ რომანზე. "მარსიანელის" მთავარი გმირი გაუთვალისწინებელი გარემოებების გამო მარტო რჩება წითელ პლანეტაზე და იწყებს ბრძოლას გადარჩენისთვის. ხოლო მე-20 საუკუნის დასაწყისში ამერიკელი ავტორი ედგარ რაის ბაროუზი უკვე ოცნებობდა მარსზე მოგზაურობაზე. სამართლიანობისთვის უნდა ითქვას, რომ წითელმა პლანეტამ ისე მოხიბლა ხალხი, რომ ცნობილმა თეოლოგმა და ფანტასტიკური ისტორიების ავტორმა კლაივ სტეიპლს ლუისმაც კი გამოაქვეყნა მოთხრობების სერია მის შესახებ. სწორედ მან შექმნა ციკლი "ნარნიას ქრონიკები".

მხატვრის შთაბეჭდილება მარსზე მტვრის ქარიშხალზე, რომელიც ატყდება კვლევით სადგურს. წითელ პლანეტაზე ასეთ ფენომენებს შესაძლოა თან ახლდეს ატმოსფერული ელექტროენერგიის გამონადენი. წყარო: NASA

მარსიანი იხსნება უზარმაზარი ქვიშის ქარიშხლით, რომელიც აზიანებს გადაცემის ანტენას და ზოგიერთ აღჭურვილობას, რის გამოც გამოგონილი პერსონაჟი მარკ უოტნი ჩერდება მარსზე, ხოლო მისიის სხვა წევრები მიფრინავდნენ, სავარაუდოდ გარდაცვლილი. ეს განვითარება ძალიან დამაჯერებლად გამოიყურება, რადგან მარსი ცნობილია თავისი ძალიან აქტიური ქვიშის ქარიშხლებით, რომლებიც ზოგჯერ იმდენად დიდი ხდება, რომ მათი დაკვირვება შესაძლებელია დედამიწაზე ტელესკოპებით.

„ყოველწლიურად მარსზე ზომიერად დიდი ქვიშის ქარიშხალი ხდება, რომელიც მოიცავს დედამიწის კონტინენტების ზომის ტერიტორიებს და გრძელდება მათი ჩამოყალიბებიდან რამდენიმე კვირის განმავლობაში. მაგრამ დაახლოებით ყოველ სამ მარსიანულ წელიწადში (დედამიწის 5,5 წელი), ჩვეულებრივი ქარიშხალი გადაიქცევა გიგანტურ შტორმებად, რომლებსაც შეუძლიათ მთელი პლანეტა მოიცვას“, - ამბობს მაიკლ სმიტი, NASA-ს კოსმოსური ფრენების ცენტრის პლანეტარული მეცნიერი.

მეცნიერები ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მარსზე პლანეტარული ქვიშის ქარიშხალიც კი შეძლებს მძიმე შედეგების მოტანას. ყველაზე ძლიერი ქარიც კი, რომელიც ამ დროს ქრის, ვერ შეძლებს სპეციალურად განლაგებული მექანიკური აღჭურვილობის განადგურებას ან თუნდაც გადატრიალებას. მარსის უძლიერესი ქარიშხლების ქარები საათში დაახლოებით ას კილომეტრს აღწევს, რაც დედამიწის ზოგიერთი ქარიშხლის სიჩქარის ნახევარზე მეტია. ამიტომ მხოლოდ ქარის სიჩქარეზე არ უნდა გაამახვილოთ ყურადღება. ატმოსფერული სიმკვრივემარსი დაახლოებით ერთი პროცენტია plატმოსფეროს მიმართებაᲓედამიწა. ეს ნიშნავს, რომ იმისთვის, რომ წითელ პლანეტაზე დედამიწის მსგავსი ფუტკარი აფრინდეს, ქარმა გაცილებით ძლიერი უნდა ააფეთქოს.

„დედამიწასა და მარსს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ მარსზე ატმოსფერული წნევა გაცილებით დაბალია. ამგვარად, საგნები და საგნები შეიძლება მისი ზედაპირიდან წავიდეს, მაგრამ არა ისეთივე ძალით, როგორიც დედამიწაზეა“, - უილიამ ფარელი, პლაზმის ფიზიკოსი.

მზის ენერგიის პრობლემები

მაგრამ როგორც არ უნდა იყოს, მარსზე ქვიშის ქარიშხალი სრულიად უვნებელი არ არის. წითელ პლანეტაზე მტვრის ცალკეული ნაწილაკები ძალიან მცირეა და ოდნავ ელექტროსტატიკურია, ამიტომ მათ შეუძლიათ სხვადასხვა ზედაპირებზე „შეკვრა“.

„თუ ოდესმე შეგიმჩნევიათ, Curiosity როვერის სურათებში შეამჩნევთ, რომ ის ძალიან ბინძურდება ყოველი მოგზაურობის შემდეგ. მტვერი თითქმის ყველაფერს ფარავს. მექანიზმებსა და მოწყობილობებშიც კი აღწევს“, - მაიკლ სმიტი.

მტვრის ყველგან მოხვედრის ეს უნარი მთავარი გამოწვევაა ინჟინრებისთვის, რომლებიც აპროექტებენ აღჭურვილობას მარსის როვერებისთვის. ეს განსაკუთრებით დიდი პრობლემაა მზის პანელებისთვის. მაშინაც კი, თუ ხომალდი აღმოჩნდება ძალიან მცირე მტვრის ქარიშხალში ან მორევში, მხოლოდ რამდენიმე მეტრის ზომის, ქარს შეუძლია იმდენი მტვერი გადაიტანოს, რომ დაფაროს ფოტოელექტრული გადამყვანები და მნიშვნელოვნად შეამციროს გამოსაყენებელი ზედაპირი, რომელსაც შეუძლია მზის ენერგია ელექტროენერგიად გარდაქმნას. თუ დავუბრუნდებით The Martian-ს, მარკ უოტნი ყოველდღიურად ატარებს გარკვეულ დროს მზის პანელების გაწმენდაში, რათა უზრუნველყოს მათი მაქსიმალური შესრულება.

როვერმა Opportunity-მ საკუთარი თავის ეს სურათი მარსზე ათი წლის იუბილემდე სამი კვირით ადრე გადაიღო. Pancam-ის პანორამული კამერამ გადაიღო როვერი 2014 წლის 3 იანვრიდან 6 იანვრამდე. დააკვირდით, რამდენად მტვრიანია მზის პანელები. წყარო: NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ.

გლობალურ ქარიშხალს ასევე შეუძლია შექმნას მეორადი პრობლემა, რომლის გადაჭრა შეუძლებელია მხოლოდ ზედაპირიდან მტვრის აფეთქებით. ატმოსფეროში მტვრის ისეთი მუდმივი რაოდენობა შეიძლება იყოს, რომ მზის შუქის გარკვეული ნაწილი დაიბლოკოს და, შესაბამისად, მზის პანელების ეფექტურობა შემცირდეს. წიგნში, როდესაც ასტრონავტი პირველად ხვდება დიდ ქვიშის ქარიშხალს, ის მაშინვე ამჩნევს მისი ბატარეების ეფექტურობის უმნიშვნელო შემცირებას, რაც გამოწვეულია ატმოსფეროს ოდნავ ჩაბნელებით. ეს არის საკმაოდ ზუსტი აღწერა იმისა, რასაც მკვლევარები შეიძლება შეხვდნენ მარსის რეალური მისიების დროს.

„ჩვენ ამჟამად ძალიან შეშფოთებულები ვართ ჩვენი როვერების ენერგიის მოხმარებით. Spirit და Opportunity როვერები ზედაპირზე 2004 წელს დაეშვნენ, ასე რომ, მათ გადაურჩნენ მხოლოდ ერთი გლობალური ქარიშხალი 2007 წელს, რამაც აიძულა ისინი შეჩერებულიყვნენ ოპერაციები და გადასულიყვნენ ლოდინის რეჟიმში რამდენიმე კვირის განმავლობაში“, - განაგრძობს მაიკლ სმიტი.

მტვრის ხმაური

როგორც აღვნიშნეთ, გლობალური ქვიშის ქარიშხალი აგროვებს საკმარის მტვერს, რომ მთლიანად დაფაროს პლანეტა და დაბლოკოს მზე. მაგრამ ამ გზითთავად ქარიშხალი ასევე განწირულია გადაშენებისთვის. ფაქტია, რომ მთავარი მექანიზმი, რომელიც ყველა ამ ქარიშხალს მოძრაობაში აყენებს, არის მზის სინათლის მაღალი ტემპერატურა, რომელიც აღწევს პლანეტის ზედაპირს. როდესაც სინათლე მიწას ეცემა, ის ათბობს ჰაერს ზედაპირთან ახლოს, რის შედეგადაც ზედა ფენები უფრო გრილდება. ისევე, როგორც დედამიწაზე ჭექა-ქუხილის დროს, თბილი და ცივი ჰაერი, რომელიც ერევა, ხდება არასტაბილური, თბილი ფენები იწყებენ აწევას და თან იღებენ მტვრის ნაწილაკებს არასტაბილურობის გამო. სწორედ ამ პატარა მორევებიდან ყალიბდება ყველა ის უცნაური მტვრის „მოჩვენება“, რომელიც ჩანს მარსის ზოგიერთ სურათზე. შემდეგ წარმოიქმნება ზომიერი შტორმები, შემდეგ კონტინენტის ზომის შტორმები. ზოგჯერ ასეთი დიდი ქარიშხალი შეიძლება გაერთიანდეს ერთ გლობალურ გრიგალად, რომელიც მთელ პლანეტას მტვრით ფარავს.

მკვლევარებმა და პლანეტის მეცნიერებმა საკმაოდ ზუსტად დაადგინეს, რომ მარსის სამხრეთ ნახევარსფეროში დიდი ქარიშხალი, როგორც წესი, ზაფხულში ხდება. ცნობილია, რომ წითელ პლანეტაზე, ისევე როგორც დედამიწაზე, ხდება სეზონების ცვლილება, რაც გამოწვეულია პლანეტის ბრუნვის ღერძის დახრილობით. მაგრამ იმის გამო, რომ მარსის ორბიტას უფრო დიდი ექსცენტრიულობა აქვს, ვიდრე დედამიწისას, წითელი პლანეტა უფრო ელიფსურ ორბიტაზე მოძრაობს. მზესთან მინიმალური მიდგომა ემთხვევა ზაფხულის პერიოდს სამხრეთ ნახევარსფეროში და, შესაბამისად, ტემპერატურის მნიშვნელობები მაშინ ყველაზე მაღალია. როგორც კი ქარიშხალი იწყება, ის არ ცხრება კვირების ან თუნდაც თვეების განმავლობაში. მაგრამ მეცნიერები ჯერ კიდევ არ არიან დარწმუნებულნი, რა იწვევს ქარიშხლებს შორის ასეთ ხანგრძლივ ინტერვალს.

მტვრის ეშმაკი, რომელიც მარსზე დააფიქსირა Mars Reconnaissance Orbiter-ის HiRISE კამერით. ეს სცენა დღისით არის გადაღებული გვიან მარსის გაზაფხულზე. ჩარჩო მოიცავს 644 მეტრ ფართობს. ვიმსჯელებთ იმ ჩრდილით, რომელსაც მორევი აყენებს ზედაპირზე, შესაძლებელი გახდა იმის დადგენა, რომ მას შეუძლია მიაღწიოს 800 მეტრ სიმაღლეს, ხოლო მისი დიამეტრი დაახლოებით 30 მეტრია.