Muutamassa kuukaudessa planeettalaajuinen pölymyrsky voi peittää Marsin, estäen valon auringosta ja piilottaen sen ominaisuudet. Vaikka paikalliset pölymyrskyt ovat melko yleisiä, globaalit pölymyrskyt ovat harvinaisempia, ja niitä esiintyy epäsäännöllisinä aikoina, jotka ovat aiemmin hylänneet ennusteen.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kuinka maata taloon Marsilla
- Missio löytää elämää Marsilla räjäyttää
Mutta tutkimalla planeettojen liikkumista aurinkokunnassa, tutkijoilla voi olla uusi työkalu ennustaa tulevia myrskyjä.
Globaalit pölymyrskyt voivat olla yhteydessä Marsin liikkeeseen aurinkokunnan painovoimakeskuksen ympärillä. Vaikka aurinko on massiivisin asukas, sen satelliittien lisäpaino tarkoittaa, että sen ydin ei ole järjestelmän keskipiste. Jopa auringon täytyy kiertää aurinkojärjestelmän painovoimakeskusta, aiheuttaen lievää heilutusta tähtiradalla. Tämä heijastus on alustavasti liitetty sen auringonpisteisiin, mutta ensimmäistä kertaa tutkijat yhdistävät sen myös planeetan säähän.
James Shirley, NASA: n Kalifornian vesihäiriölaboratorion ilmakehätutkija, vertaa Jupiterin ja aurinkojen, aurinkokunnan suurimpien esineiden, liikettä luistimien pariin, jotka pitävät käsiään pyörittäessään toisiaan - ja heidän ympärillään Painovoiman keskipiste. Aurinkokunnan järjestelmässä kaikki planeetat vaikuttavat kuitenkin jonkin verran ilmaan.
"Se on tavallaan iso tanssi, ei vain kaksi pientä jäätanssijaa", Shirley sanoo.
Tanssijat vaihtavat energiaa, vaikka heidän yhdistetyn energiansa pysyy vakiona. Shirley ja hänen kollegansa huomasivat, että sama pätee Marsiin, joka voi saada tai menettää sekä kierto- että kiertoenergian liikkuessaan aurinkokunnan läpi. Maapallolle lisätty energia voi tarjota tarvittavan potkut muuttaa alueelliset pölykatokset planeetanlaajuisiksi myrskyiksi, jotka voivat kestää kuukausia.
Suuria pölymyrskyjä esiintyy tyypillisesti marsilaisen kesän aikana, ja tutkijat tiesivät jo, että pölymyrskyt kasvavat todennäköisesti suurista planeetanlaajuisiin, kun kesä oli samanaikainen planeetan lähimmän lähestymisen kanssa aurinkoon. Mutta myrskyjä ei esiinny aina, kun Mars lähestyy aurinkoa. Shirley ja hänen tiiminsä havaitsivat myrskyjen vasta, kun planeetta on lähinnä aurinkokunnan keskustaa, ei aurinkoa; vuosia, jolloin järjestelmän sydän on kauempana planeetasta, paeta maailmanlaajuiset pölymyrskyt. Shirleyn ja kollegoiden mukaan räjähdysmäinen kasvu alueellisesta globaaliksi voi johtua siitä, että marsilainen ilmapiiri saa energiaa aurinkokunnan tanssista.
Texas A&M -yliopistossa ilmapiirejä opiskeleva planeettatutkija Mark Lemmon tarjoaa, mitä hän kutsuu epätäydelliseksi analogiaksi - maton vetäminen jonkun alta. Jos planeetta vastaanottaa enemmän energiaa, mikä aiheuttaa pinnan pyörimisen nopeammin, ilmapiiri voi toimia päinvastaisesti ja hidastua, aivan kuten matolla kävelevä henkilö pysähtyy, kun se poistetaan nopeasti. Päinvastainen on myös totta; Jos pinta hidastuu, ilmapiiri voi pyöriä nopeammin. Ylimääräinen suhteellinen energia näiden kahden välillä voi olla tarpeeksi aiheuttamaan alueelliset myrskyt sulautua globaaliksi hirviöksi.
Lemmon, joka ei ollut mukana nykyisessä tutkimuksessa, vertaa tuloksena saatuja planeetanlaajuisia pölymyrskyjä seisomaan suuren metsäpalon vastatuuleen aurinkoa estävien savupiilojen kanssa. Maapallon mukaan kaasut olisivat pieniä, noin 22 mailia tunnissa, riittävän kovia heittääkseen pölyä ilmaan. Valo päästä silti läpi, mutta aurinko itsessään olisi piilossa.
"Se olisi uskomattoman utuista", hän sanoo. "Etäiset horisontin piirteet katoavat vain pölyyn."
Hubble otti nämä kuvat Marsista ennen (vasen) ja (oikealla) planeetan laajuisen pörskimyrskyn aikana Marsissa. Nämä myrskyt hävittävät planeetan piirteet ja kestävät viikkoja tai kuukausia kerrallaan. (NASA) Vaikka maalla olevat roverit eivät pystyisivät erottelemaan paikallisen myrskyn ja globaalin myrskyn eroa, Lemmon sanoo, että he voisivat kerätä tietoja, jotka saattavat auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin Marsin säätä. NASA: n Opportunity-rover yhdessä nykyään vanhentuneen kaksoishenkensä kanssa koettiin jo lievässä globaalissa myrskyssä vuonna 2007. Koska pari käyttää aurinkoenergiaa, maapallon insinöörit seurasivat tarkkaan energiankulutustaan.
Lemmonin mukaan tuulet puhdistivat Spiritin aurinkopaneelit juuri ennen myrskyä antaen sen toimia enemmän tai vähemmän normaalina. Opportunity kokenut hiljaisia päiviä, jolloin se ei suorittanut tiedettä tai kommunikoinut maan kanssa energian säästämiseksi. NASA: n Curiosity-roverin, joka luottaa ydinenergiaan, pitäisi pystyä puristamaan tulevia kuukausia kestäviä myrskyjä.
Ennusteista huolimatta marsilaisen pölyn sijainti voi estää myrskyn. Yksi syy siihen, että maailmanlaajuiset pölymyrskyt esiintyvät epäsäännöllisesti, voi johtua siitä, että aiemmat myrskyt ovat levittäneet pölyn paikkoihin, joissa tuulet eivät kerää sitä. Tällöin ennustettu myrsky voi olla räjähdys.
"Pölyn leviäminen pinnalla on villi kortti", Shirley sanoo.
Vaikka Shirleyn ensimmäinen sarja sarjassa, joka ennusti tulevaa myrskyä, julkaistiin vertaisarvioidussa lehdessä Icarus, hänen toinen pala, joka laskee aurinkokunnan tanssin vaikutuksen, on edelleen lähetysprosessissa. Hän varoittaa, että se ei ole vielä läpikäynyt vertaisarviointia, joka auttaa tutkijoita muotoilemaan ja tarkentamaan tutkimustaan.
Jos luvattua myrskyä ei esiinny tänä vuonna, tutkijat vaativat uutta, ehkä jopa voimakkaampaa myrskyä vuonna 2018, kun pölymyrskykausi linjautuu jälleen aurinkokunnan keskukseen. Myrskyn pitäisi olla 30–40 prosenttia suurempi kuin tänä vuonna odotettiin. Jos kumpikaan vuosi ei koe pölymyrskyä, Shirley sanoo palautuvansa piirustuspöydälle. Silti jopa epäonnistunut ennuste auttaa tutkijoita ymmärtämään paremmin Marsin ilmapiirin tapahtumia.
"Tiede etenee epäonnistumalla joskus", hän sanoo.
