Σε λίγους μήνες, μια καταιγίδα σκόνης σε όλο τον πλανήτη μπορεί να καλύψει τον Άρη, εμποδίζοντας το φως από τον ήλιο και να κρύβει τα χαρακτηριστικά του. Ενώ οι τοπικές θύελλες σκόνης είναι αρκετά συνηθισμένες, οι σφοδρές καταιγίδες της σκωρίας είναι πιο σπάνιες, συμβαίνουν σε ακανόνιστους καιρούς που προηγουμένως αψήφησαν την πρόβλεψη.
σχετικό περιεχόμενο
- Πώς να ανοίξετε ένα σπίτι στον Άρη
- Αποστολή για να βρείτε τη ζωή στον Άρη
Αλλά μελετώντας την κίνηση των πλανητών στο ηλιακό σύστημα, οι επιστήμονες μπορεί να έχουν ένα νέο εργαλείο για να προβλέψουν μελλοντικές καταιγίδες.
Οι παγκόσμιες καταιγίδες σκόνης μπορεί να συνδέονται με την κίνηση του Άρη γύρω από το κέντρο βαρύτητας του ηλιακού συστήματος. Αν και ο ήλιος είναι ο πιο μαζικός κάτοικος, το πρόσθετο βάρος των δορυφόρων του σημαίνει ότι ο πυρήνας του δεν είναι το μεσαίο σημείο του συστήματος. Ακόμη και ο ήλιος πρέπει να κυκλώσει το κέντρο βαρύτητας του ηλιακού συστήματος, προκαλώντας μια μικρή ταλάντωση στην τροχιά του αστέρα. Αυτή η ταλάντευση έχει συνδεθεί προσωρινά με τις ηλιακές κηλίδες της, αλλά για πρώτη φορά, οι ερευνητές τη συνδέουν επίσης με τον καιρό σε έναν πλανήτη.
Ο James Shirley, ένας ατμοσφαιρικός επιστήμονας στο εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Καλιφόρνια, συγκρίνει την κίνηση του Δία και τον ήλιο, τα μεγαλύτερα αντικείμενα στο ηλιακό σύστημα, σε ένα ζευγάρι σκέιτερ που κρατά τα χέρια καθώς στροβιλίζονται το ένα το άλλο - κέντρο βαρύτητας. Στο ηλιακό σύστημα, όμως, όλοι οι πλανήτες συμβάλλουν κάπως στο φλερτ.
«Είναι ένα μεγάλο χορό, δεν είναι μόνο οι δύο μικροί χορευτές πάγου», λέει ο Shirley.
Οι χορευτές ανταλλάσσουν ενέργεια, αν και η συνδυασμένη ενέργεια τους παραμένει σταθερή. Ο Shirley και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν ότι το ίδιο ισχύει και για τον Άρη, που μπορεί να κερδίσει ή να χάσει τόσο την περιστροφική όσο και την τροχιακή ενέργεια καθώς μετακινείται μέσω του ηλιακού συστήματος. Η ενέργεια που προστίθεται στον πλανήτη μπορεί να παράσχει το απαραίτητο λάκτισμα για να αλλάξει τις περιφερειακές καταστροφές της σκόνης σε καταιγίδες ολόκληρου του πλανήτη που μπορούν να διαρκέσουν μήνες.
Μεγάλες καταιγίδες σκόνης συμβαίνουν κατά κανόνα κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και οι επιστήμονες ήδη γνώριζαν ότι οι καταιγίδες σκόνης θα μπορούσαν να αναπτυχθούν από μεγάλο σε πλανήτη όταν το καλοκαίρι συνέπεσε με την πλησιέστερη προσέγγιση του πλανήτη στον ήλιο. Αλλά οι καταιγίδες δεν συμβαίνουν κάθε φορά που ο Άρης έλκει κοντά στον ήλιο. Ο Shirley και η ομάδα του διαπίστωσαν ότι οι καταιγίδες εμφανίζονται μόνο όταν ο πλανήτης είναι πιο κοντά στο κέντρο του ηλιακού συστήματος, όχι στον ήλιο. χρόνια όταν η καρδιά του συστήματος είναι μακρύτερα από τον πλανήτη ξεφεύγουν παγκόσμιες καταιγίδες σκόνης. Η εκρηκτική ανάπτυξη από περιφερειακό σε παγκόσμιο, όπως λέει ο Shirley και οι συνάδελφοί του, θα μπορούσε να οφείλεται στην ατμόσφαιρα του Άρη που λαμβάνει ενέργεια από τον χορό του ηλιακού συστήματος.
Ο Mark Lemmon, ένας πλανητικός επιστήμονας που μελετά τις ατμόσφαιρες στο πανεπιστήμιο Texas A & M, παρέχει αυτό που ονομάζει μια ατελής αναλογία, δηλαδή την έλξη του χαλιού από κάτω από κάποιον. Εάν ο πλανήτης λάβει περισσότερη ενέργεια, η οποία προκαλεί την περιστροφή της επιφάνειας γρηγορότερα, η ατμόσφαιρα μπορεί να κάνει το αντίθετο και να επιβραδύνει, καθώς ένα πρόσωπο που περπατά σε ένα χαλί σταματά όταν αφαιρείται γρήγορα. Το αντίστροφο είναι επίσης αλήθεια. αν η επιφάνεια επιβραδύνεται, η ατμόσφαιρα μπορεί να γυρίσει πιο γρήγορα. Η πρόσθετη σχετική ενέργεια μεταξύ των δύο μπορεί να είναι αρκετή για να προκαλέσει περιφερειακές θύελλες να συγχωνευθούν σε μια παγκόσμια τερατουργία.
Ο Λέμον, ο οποίος δεν συμμετείχε στην τρέχουσα έρευνα, συγκρίνει τις προκύπτουσες πανέμορφες καταιγίδες σκόνης στον πλανήτη που στέκονται προς τα κάτω από μια μεγάλη δασική πυρκαγιά, με καπνό καπνού που εμποδίζει τον ήλιο. Οι ριπές θα είναι μικρές από τα πρότυπα της Γης, περίπου 22 μίλια την ώρα, αρκετά σκληρά για να ρίξουν σκόνη στον αέρα. Το φως θα μπορούσε να περάσει, αλλά ο ίδιος ο ήλιος θα ήταν κρυμμένος.
"Θα ήταν απίστευτα θολό, " λέει. "Τα χαρακτηριστικά μακρινών ορίζοντα θα εξαφανίζονταν μόνο στη σκόνη".
Το Hubble συνέλαβε αυτές τις εικόνες του Άρη πριν (αριστερά) και κατά τη διάρκεια (δεξιά) μια καταιγίδα σκόνης σε ολόκληρο τον πλανήτη στον Άρη. Αυτές οι καταιγίδες σβήνουν τα χαρακτηριστικά του πλανήτη και διαρκούν για εβδομάδες ή μήνες κάθε φορά. (NASA) Αν και οι δρομείς στο έδαφος δεν θα καταφέρουν να διακρίνουν μια διαφορά μεταξύ μιας τοπικής και μιας παγκόσμιας θύελλας, ο Λέμον λέει ότι θα μπορούσαν να συγκεντρώσουν στοιχεία που θα βοηθούσαν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τον καιρό του Άρη. Ο αναβάτης της Opportunity της NASA, μαζί με το διπλό πνεύμα του, που έχασε τώρα, έζησαν ήδη μια ήπια παγκόσμια καταιγίδα το 2007. Επειδή το ζεύγος χρησιμοποιεί ηλιακή ενέργεια, οι μηχανικοί στη Γη παρακολουθούσαν προσεκτικά την κατανάλωση ενέργειας.
Σύμφωνα με τον Λέμον, ενώ οι άνεμοι απομακρύνθηκαν από τους ηλιακούς συλλέκτες του Πειραιά λίγο πριν τη θύελλα, επιτρέποντάς του να λειτουργεί περισσότερο ή λιγότερο κανονικά, η Opportunity βίωσε ήσυχες μέρες όπου δεν εκτελούσε επιστήμες ούτε επικοινωνούσε με τη Γη για να εξοικονομήσει ενέργεια. Ο δρομολογητής περιέργειας της NASA, που βασίζεται στην πυρηνική ενέργεια, θα πρέπει να μπορεί να πιέσει μέσα από τυχόν επερχόμενες καταιγίδες μήκους μηνών.
Παρά τις προβλέψεις, η θέση της σκόνης του Άρη μπορεί να εμποδίσει τη θύελλα. Ένας λόγος που οι σφοδρές καταιγίδες σε παγκόσμια κλίμακα εμφανίζονται ακανόνιστα μπορεί να οφείλεται στο ότι οι προηγούμενες θύελλες έχουν διασκορπιστεί η σκόνη σε μέρη όπου οι άνεμοι δεν το παίρνουν. Σε αυτή την περίπτωση, η προβλεπόμενη καταιγίδα θα μπορούσε να είναι ένα dud.
"Η κατανομή της σκόνης στην επιφάνεια είναι μια άγρια κάρτα", λέει ο Shirley.
Ενώ το πρώτο βιβλίο του Shirley στη σειρά, το οποίο προέβλεπε την επερχόμενη καταιγίδα, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Icarus, το δεύτερό του κομμάτι που υπολογίζει τον αντίκτυπο του χορού του ηλιακού συστήματος βρίσκεται ακόμα στη διαδικασία υποβολής. Προειδοποιεί ότι δεν έχει ακόμη υποβληθεί σε αξιολόγηση από ομοτίμους που βοηθά τους επιστήμονες να διαμορφώσουν και να βελτιώσουν την έρευνά τους.
Εάν η φετινή καταιγίδα δεν εμφανιστεί φέτος, οι επιστήμονες καλούν για ένα άλλο, ίσως ακόμη πιο ισχυρό, το 2018, όταν η εποχή των καταιγίδων σκόνης εναρμονίζεται και πάλι με το κέντρο του ηλιακού συστήματος. Αυτή η καταιγίδα θα πρέπει να είναι 30 έως 40 τοις εκατό μεγαλύτερη από ό, τι αναμενόταν φέτος. Εάν ούτε ένας χρόνος δεν βιώνει καταιγίδα σκόνης, τότε ο Shirley λέει ότι θα επιστρέψει στον πίνακα σχεδίασης. Ακόμα και μια αποτυχημένη πρόβλεψη θα βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν καλύτερα τι συμβαίνει στην ατμόσφαιρα του Άρη.
"Η επιστήμη προχωράει μερικές φορές", λέει.
