Sonda nadziei śledzi marsjańskie burze piaskowe

System kamer EXI rejestruje trzy długości fal widzialnych i dwie długości fal ultrafioletowych, zapewniając wielospektralny widok pogody za pośrednictwem satelitów Marsa.

Misja eksploracyjna Marsa Emirates, pierwsza międzyplanetarna eksploracja kraju arabskiego, przynosi wiele unikalnych obserwacji marsjańskich burz pyłowych, dostarczając szczegółowych informacji i wglądu w sposób, w jaki te burze rozwijają się i rozprzestrzeniają na ogromnych obszarach planety.

Nadzieja stanowi platformę do obserwacji szczegółów struktury i różnorodności marsjańskiej atmosfery. Skoordynowane obserwacje wykonane przez kamerę EXI i spektrometr podczerwieni EMIRS charakteryzują stan termiczny powierzchni i niższych warstw atmosfery oraz dostarczają szczegółowych informacji o geograficznym rozmieszczeniu pyłu, pary wodnej, chmur lodu wodnego i dwutlenku węgla w czasie od minut do dni.

EMIRS to termiczny spektrometr podczerwieni (działający w zakresie długości fal 6-40 mikronów), który uzupełnia EXI w charakterystyce dolnej atmosfery Marsa. Pomiary EMIRS służą do określenia rozkładu składników niższej atmosfery, takich jak pył, lód wodny i para wodna (przedstawiona tutaj jako głębokość optyczna – odniesiona do ilości aerozoli zawieszonych w atmosferze).

Począwszy od końca grudnia 2021 r. EXI i EMIRS zaobserwowały szybko rozwijającą się regionalną burzę pyłową, która rozszerzyła się do rozmiarów kilku tysięcy kilometrów.

Wyraźna ciemna „płetwa rekina” na zdjęciach EXI znana jest jako Syrtis Major. W tym rejonie cienkie osady ciemnego piasku bazaltowego pokrywają powierzchnię delikatnie nachylonego wulkanu tarczowego. Na południu, brązowym okrągłym elementem jest basen uderzeniowy Hellas (największy krater na Marsie – o średnicy około 2300 km i głębokości do 7 km) – często pokryty pyłem i chmurami lodu wodnego. Zarówno na kulach EMIRS, jak i EXI zielona gwiazdka wskazuje „miejsce odniesienia” (krater uderzeniowy o średnicy 85 km), aby wizualnie wspomóc funkcje śledzenia w dwóch zestawach danych.

29 grudnia 2021 r. (orbita EMM numer 153) EXI uchwycił w pełni oświetlony dysk Marsa, z grubsza wyśrodkowany w Syrtis Major. Na półkuli południowej był środek zimy (Ls = 149 stopni). Jak zwykle w tym sezonie, atmosfera była stosunkowo przejrzysta, a nad równinami na wschód od Syrt pojawiły się tylko cienkie chmury lodu wodnego. Również, jak zwykle, Hellas wydawała się być wypełniona garbnymi chmurami pyłu, zasłaniającymi powierzchniowe osady lodowe pokrywające południową część basenu. Obserwacje EMIRS w tym czasie potwierdzają obecność stosunkowo gęstych obłoków pyłu w Hellas, ale gdzie indziej ujawniają jedynie niewielkie ilości pyłu zawieszonego. Ten zestaw obserwacji EXI i EMIRS stanowi podstawę do porównania z późniejszymi obserwacjami Marsa uzyskanymi w ciągu najbliższych dwóch tygodni.

5 stycznia 2022 r. EXI uzyskało częściowo oświetlony widok Marsa – słońce zachodziło w pobliżu środka dysku. Podobno, uformowana w ciągu ostatniego tygodnia, ogromna burza piaskowa (około 2500 km średnicy) zbliżała się ze wschodu i częściowo zasłaniała Certis Major; Podczas tej burzy pojawiają się również szare chmury lodu. Hellas była całkowicie pokryta chmurami kurzu. Obserwacje EMIRS pokazują wysokie stężenia pyłu w burzach piaskowych Syrtis i Hellas, z „mgłą pyłową” rozciągającą się daleko na wschód.

7 stycznia 2022 r. południowa obserwacja EXI ujawnia lepiej, jak rozległe są chmury pyłu i szarego lodu wodnego na wschód od Syrtis Major i na północ od Hellas. Dane EMIRS ujawniają zwiększoną grubość rozproszonej mgły pyłowej, co wskazuje na aktywne wynoszenie pyłu z powierzchni rozciągające się co najmniej 4000 km na wschód od Syrtis Major.

9 stycznia 2022 roku EXI obserwowało w pełni oświetloną półkulę skupioną na Syrtis Major. Wznoszenie pyłu rozszerzyło się na zachód, z osobną wielopłatkową burzą pyłową (o średnicy około 1200 kilometrów) unoszącą się nad północno-zachodnią Sirtes. Mgła kurzu jest bardzo widoczna na równinach na wschód od Syrt. Po raz kolejny EMIRS ujawnia zasięg obłoków pyłu – dramatycznie ukazując rosnącą optyczną głębokość pyłu od północno-zachodniej Syrty aż po wschodni kraniec mapy – i obejmuje około jednej trzeciej obwodu Marsa!

Ostatni krok w czasie to 14 stycznia 2022 r. EXI pokazuje scenę późnego popołudnia (blisko zachodu słońca) z Syrtis Major. Nie ma oddzielnych burz piaskowych; Zamiast tego rozproszona mgła pyłowa jest częściowo zasłonięta i rozciąga się na wschód od całego regionu Syrtis Major/Hellas. Dane EMIRS wskazują również na przerzedzenie mgły i znaczne zmniejszenie ilości pyłu. Utrzymywanie się zasłony kurzu wypełniającej basen Hellas jest widoczne zarówno na obrazie EXI, jak i mapie EMIRS.

Gdy sezon marsjański zbliża się do południowej wiosny, aktywność burz piaskowych staje się coraz bardziej powszechna. Obserwatorium Nadziei jest cennym tropikalnym atutem w dokumentowaniu lokalizacji i ewolucji burz pyłowych na planecie oraz daje bezprecedensowe obserwacje i wgląd w naturę i charakterystykę tych burz.