Пилові дияволи на Марсі: вчені виявили шалені вітри на Червоній планеті

Двадцятирічні спостереження з двох орбітальних апаратів показали, що пилові дияволи на Марсі рухаються зі швидкістю до 160 кілометрів на годину. Отримані дані змінюють уявлення про пиловий цикл Червоної планети та можуть вплинути на планування майбутніх місій, передає CNN.

Команда науковців із Бернського університету у Швейцарії під керівництвом доктора Валентина Бікеля створила новий загальнодоступний каталог пилових дияволів, використавши зображення з орбітальних станцій Mars Express (ESA) та ExoMars Trace Gas Orbiter. Машинне навчання допомогло виявити понад тисячу вихорів і визначити напрямок руху 373 з них.

“Спостереження передбачає, що ці вітри, ймовірно, здатні підіймати значну кількість пилу з поверхні в атмосферу”, — зазначив Бікель. За його словами, результати, опубліковані в журналі Science Advances, допомагають зрозуміти, де, коли та скільки пилу підіймається з поверхні та потрапляє в атмосферу.

Вчені визначили, що марсіанські пилові дияволи є значно поширенішими, ніж вважалося, і трапляються на всій планеті — від вершин давніх вулканів до рівнин. Найбільша концентрація зафіксована на Амазонській рівнині, де рівний рельєф і сильне сонячне випромінювання створюють ідеальні умови для утворення вихорів.

Пилові дияволи утворюються, коли гаряче повітря поблизу поверхні підіймається і починає обертатися, захоплюючи пил. Їхня активність найбільша навесні та влітку, між 11:00 та 14:00 за місцевим часом. Зазвичай вихори тривають лише кілька хвилин, але навіть цього достатньо, щоб підняти значні обсяги пилу в атмосферу.

Швидші вихори рухаються по прямій лінії, тоді як повільніші коливаються, зазначив Бікель. Попередні спостереження фіксували швидкість менше ніж 50 км/год, однак нові дані виявили значно потужніші потоки. Атмосфера Марса більш ніж у сто разів розрідженіша за земну, тому навіть сильні вітри здаються слабкими для людини, але вони мають достатньо сили, щоб підіймати пил.

За оцінками команди, між 2004 і 2024 роками пилові дияволи підняли від 2200 до 55 тисяч тонн пилу у північну півкулю і від 1000 до 25 тисяч тонн у південну. Ці дані показують, що кліматичні моделі Марса раніше недооцінювали силу вітрів, які впливають на рельєф і атмосферу планети.

“На Марсі мобілізація піску та пилу є одним із головних процесів, що визначають еволюцію поверхні та клімату”, — пояснила докторка Лорі Фентон з Інституту SETI, яка не брала участі у дослідженні. Вона зазначила, що ці результати допоможуть краще розуміти, як змінюється атмосфера Марса з часом.

Пил залишається однією з головних проблем для марсіанських місій. У 2019 році глобальна пилова буря завершила місію марсохода Opportunity, а накопичення пилу на сонячних панелях призвело до завершення роботи посадкового модуля InSight у 2022 році. Водночас пилові дияволи іноді приносять користь — у 2009 році вони випадково очистили сонячні панелі марсохода Spirit.

Нові спостереження також допомагають підбирати оптимальні місця для посадки майбутніх апаратів. Зібрані дані вже використовуються для визначення майданчика місії ESA ExoMars Rosalind Franklin, яку планують запустити у 2030 році. За словами Бікеля, каталог пилових дияволів стане ресурсом для оцінки умов вітру і можливого осідання пилу на обладнанні.

Доктор Ральф Лоренц з Університету Джонса Гопкінса наголосив, що “поки ми не зрозуміємо пилових дияволів, сонячна енергія на Марсі залишатиметься фактором невизначеності”. Він вважає, що нові дані забезпечують важливий контекст для підготовки людських місій.

На думку доктора Дж. Майкла Батталіо з Єльського університету, результати допоможуть покращити моделі погоди й клімату Марса. Він також наголосив на важливості тривалих спостережень з різних місій, адже скорочення фінансування NASA може поставити під загрозу подальше вивчення клімату Червоної планети.

“Унікальні умови Марса створюють лабораторію для порівняння з Землею, щоб ми могли краще зрозуміти динаміку атмосфери. Вивчення Сонячної системи допомагає нам глибше пізнати власну планету”, — підсумував Батталіо.

Нове дослідження, засноване на даних марсохода Perseverance у кратері Єзеро, ідентифікувало 24 мінерали, що підтверджують як вулканічне походження порід, так і тривалу історію їхньої взаємодії з водою. Аналіз показав, що в кратері було кілька епізодів водної активності, причому умови з часом перейшли від гарячих і кислих до більш нейтральних і лужних, які вважаються сприятливими для життя.