Łazik Perseverance rejestruje niesamowite odgłosy ogromnego marsjańskiego diabła pyłowego

Diabły pyłowe lub wiry pyłowe są powszechne na Marsie i są częścią wzorców pogodowych na Czerwonej Planecie.

Inne misje zebrały zdjęcia, dane pogodowe i pomiary pyłu z tych wydarzeń, a sonda NASA InSight zarejestrowała sygnały sejsmiczne i magnetyczne wytwarzane przez diabły pyłowe. Ale dźwięk był brakującym składnikiem – aż do teraz.

Kiedy łazik Perseverance wylądował na Marsie w lutym 2021 r., stał się pierwszą misją z mikrofonami podczas podróży na Czerwoną Planetę.

Podczas 11-sekundowego klipu uchwyconego przez mikrofon występują dwa okresy wiatrów o niskiej częstotliwości, gdy przednia i tylna ściana diabła pyłowego przelatują nad łazikiem, powiedziała główna autorka badań, dr Naomi Murdoch, badaczka z University of Tuluza. Instytut Aeronautyki i Kosmosu.

Murdoch powiedział, że między ścianami wiru panowała cisza, gdy łazik znajdował się w oku wiru.

Podczas zdarzenia można usłyszeć trzaski i syki, które zostały zidentyfikowane jako ziarna pyłu uderzające w łazik.

Murdoch powiedział, że naukowcom udało się policzyć cząsteczki w diabelskim pyłie, gdy uderzył on w łazik, co doprowadziło do zupełnie nowego rodzaju pomiarów na Czerwonej Planecie. Po raz pierwszy instrument był w stanie określić ilościowo ilość pyłu unoszącego się na powierzchni Marsa.

Obrazy i inne dane przesłane przez łazik również potwierdziły to, co się stało. Kiedy naukowcy złożyli razem wszystkie elementy zebrane przez łazik, ustalili, że diabeł pyłowy osiągnął ponad 118 metrów długości i rozciągał się na 25 metrów – około 10 razy większy niż sam łazik. Murdoch powiedział, że choć wygląda to jak ogromny trąba powietrzna, jest średniej wielkości marsjańskiego diabła pyłowego.

Naukowcy byli zaskoczeni odkryciem, że pył gromadził się wewnątrz diabelskiego pyłu, a nie był po prostu przenoszony do zewnętrznych ścian – jest to możliwe, ponieważ diabeł pyłowy mógł wciąż się formować, poruszając się nad wytrwałością.

Diabły pyłowe działają jako wskaźniki turbulencji w marsjańskiej atmosferze i odgrywają ważną rolę w marsjańskim cyklu pyłowym.

Dowiedzenie się więcej o tym, jak pył wznosi się i porusza na Czerwonej Planecie – kluczowa cecha pogody i klimatu, ponieważ pył jest główną cechą – może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć powstawanie i ewolucję burz piaskowych.

„Globalne burze piaskowe są ważne dla zrozumienia klimatu Marsa” – powiedział Murdoch. „Akustyczne pomiary wpływu pyłu i podnoszenia pyłu poprawią zatem naszą wiedzę na temat diabłów pyłowych, a także pomogą ulepszyć modele klimatu na Marsie. Zrozumienie uniesienia pyłu ma również kluczowe znaczenie dla misji kosmicznych ze względu na uszkodzenia, jakie może wyrządzić oprzyrządowaniu.”

Murdoch powiedział, że czujniki wiatru Perseverance były już uszkadzane przez wznoszące się cząsteczki pyłu, prawdopodobnie przenoszone przez wiatr lub diabła pyłowego.

Wiadomo, że diabły pyłowe są zarówno korzystne, jak i szkodliwe na Marsie.

Oczekuje się, że misja InSight zakończy się w tym miesiącu, po czterech latach spędzonych na badaniu trzęsień ziemi i innych zjawisk na Czerwonej Planecie. Warstwy pyłu nagromadziły się na jego panelach słonecznych i uniemożliwiły sondzie zgromadzenie wystarczającej mocy do dalszego zasilania instrumentów.

Diabły pyłowe często pojawiają się w kraterze Jezero, gdzie wylądował Perseverance, ale wydają się być nieobecne w domu InSight na płaskiej równinie Elysium Planitia — a naukowcy nie są pewni, dlaczego.

„W przypadku InSight pył z atmosfery osadził się na panelach słonecznych. Jednak ponieważ w regionie InSight nie ma tornad zdolnych do wzbijania kurzu, tornada nie są w stanie „oczyścić” paneli słonecznych.”

W rzeczywistości inne misje marsjańskie skorzystały na regularnym czyszczeniu przez diabły pyłowe, które działały jak odkurzacze do kurzu zebranego na zasilanym energią słoneczną łaziku Spirit i Opportunity i zapewniły im dłuższą niż oczekiwano żywotność.

„Szacujemy, że obserwacja pojedynczego mikrofonu w środku dnia (pora dnia, kiedy diabeł pyłowy jest najbardziej aktywny) ma tylko 1 na 200 szans na zarejestrowanie diabła pyłowego, takiego jak ten, którego napotkaliśmy” – powiedział Murdoch. „Zdecydowanie mieliśmy szczęście, ale starannie ukierunkowaliśmy również opinie narzędzia, aby zwiększyć szanse na sukces”.

Więcej nagrań mikrofonowych może wykryć dodatkowe diabły pyłowe, a zespół Murdocha wykorzystuje nagrania dźwiękowe do pomiaru turbulencji atmosferycznych w celu określenia ich zasięgu na Marsie.

Mikrofon SuperCam został pierwotnie dołączony do słuchania jako instrumenty na wędrujących skałach, aby je scharakteryzować, ale jego dane akustyczne rzucają również światło na możliwości nauki o atmosferze na Czerwonej Planecie, powiedział Murdoch.

„Wszystkie te pomiary i analizy pokazują, jak cenne są dane akustyczne w eksploracji planet. Dlatego równolegle w ISAE-SUPAERO opracowujemy nową generację czujników akustycznych, które będą przesyłane do innych ciał planetarnych z atmosferą ziemską. ,” powiedziała.