На Марсе бушуют ветры, сопоставимые с ураганами на Земле. Новое исследование, проведённое под руководством учёных Бернского университета, показало, что скорость марсианских ветров может достигать 160 километров в час. Эти данные радикально меняют представления о климате Красной планеты и создают новые вызовы для планирования космических миссий.
Команда под руководством доктора Валентина Бикеля из Центра космоса и обитаемости Бернского университета применяла методы глубокого обучения для анализа колоссального объёма спутниковых данных.
Было обработано более 50 тысяч снимков, сделанных камерами CaSSIS и HRSC на европейских орбитальных аппаратах. Система нейросетей автоматически идентифицировала тысячи пылевых вихрей, известных как "пылевые дьяволы", — характерных для Марса столбов пыли, поднимающихся с поверхности планеты.
Далее исследователи проанализировали стереоизображения, снятые с интервалом в несколько секунд, что позволило вычислить скорость и направление движения более трёхсот вихрей.
"Результаты превзошли ожидания: скорость ветров и вихрей достигает 44 метров в секунду — около 160 км/ч", — отметил Валентин Бикель.
До сих пор считалось, что марсианские ветра из-за разреженной атмосферы редко превышают 50 км/ч и не способны оказывать значительное давление. Однако новые данные доказывают обратное — на Красной планете случаются мощные воздушные потоки, формирующие рельеф и климатические процессы.
Такие ветры могут поднимать огромные массы пыли, создавая глобальные пылевые бури, которые затеняют Солнце на недели и влияют на температуру атмосферы. Именно они объясняют, как пыль поднимается на высоту десятков километров и распределяется по всей планете.
Ошибка: считать марсианскую атмосферу слишком слабой для образования бурь.
Последствие: недооценка климатических рисков для миссий.
Альтернатива: учитывать влияние ветров при проектировании посадочных модулей и роверов.
Ошибка: игнорировать пылевые вихри при моделировании климата.
Последствие: неточные прогнозы погодных условий.
Альтернатива: включить новые данные в климатические модели планеты.
Ошибка: полагать, что ветра одинаковы по всей поверхности.
Последствие: ошибки при выборе площадок для посадки.
Альтернатива: изучать региональные особенности атмосферной динамики.
Сильные потоки воздуха выдувают мелкие частицы грунта, формируя дюны, борозды и шлейфы песка, видимые даже с орбиты. В некоторых районах скорость ветра так велика, что он способен передвигать валуны весом десятки килограммов и "чистить" солнечные панели роверов от пыли.
Учёные также выяснили, что самые мощные вихри возникают вдоль экватора и на границах полярных шапок, где встречаются тёплые и холодные воздушные массы.
Полученные данные имеют решающее значение для космических агентств. Теперь инженеры смогут точнее рассчитывать аэродинамику посадочных аппаратов, оценивать риск повреждения солнечных панелей и выбирать безопасные зоны для высадки.
"Новые данные о динамике ветра позволяют моделировать атмосферу Марса с беспрецедентной точностью", — подчеркнула соавтор исследования Даниэла Тирш из Немецкого аэрокосмического центра.
Кроме того, понимание поведения ветров поможет объяснить, как на планете перемещается пыль и как она влияет на климатические циклы - от образования облаков до охлаждения поверхности.
| Плюсы | Минусы |
| Очищают панели роверов от пыли | Могут повредить оборудование |
| Распределяют тепло и поддерживают атмосферную динамику | Провоцируют пылевые бури |
| Помогают изучать климатические процессы | Усложняют навигацию и посадку |
Почему ветер на Марсе может быть сильным при разреженной атмосфере?
Хотя плотность воздуха в 100 раз меньше земной, низкое давление компенсируется огромной скоростью потоков.
Влияют ли ветра на роверы?
Да. Они могут как очищать солнечные панели, так и создавать опасные песчаные вихри.
Можно ли использовать марсианский ветер как источник энергии?
Теоретически — да, но из-за низкой плотности атмосферы ветрогенераторы будут маломощными.
Миф: марсианские ветра слишком слабы, чтобы поднимать пыль.
Правда: новые измерения показали — они в 2-3 раза сильнее, чем считалось раньше.
Миф: атмосфера Марса статична.
Правда: она динамична и меняется в зависимости от сезона и солнечной активности.
Миф: пылевые бури возникают повсеместно.
Правда: чаще всего они зарождаются в экваториальной зоне.
Один пылевой вихрь может длиться до 30 минут и подниматься на высоту 8 км.
Глобальные пылевые бури на Марсе случаются примерно раз в 6-8 лет.
Благодаря ветрам пыль равномерно распределяется по планете, придавая ей характерный красно-оранжевый оттенок.
В 1970-х роверы Viking впервые зафиксировали пылевые вихри на Марсе.
В 2018 году глобальная буря полностью закрыла Солнце для аппарата Opportunity, завершив его миссию.
Современные исследования с орбиты и с поверхности позволяют впервые количественно измерять силу и структуру марсианских ветров.