مریخ؛ سیاره ای با طوفان های گردوغبار سهمگین و مرموز - عاشقان علم الکترونیک

چنین طوفان هایی چشم انداز ای شگفت انگیز اما ترسناک ایجاد می نمایند؛ طوفانی که مریخ را در پرده ای از غبار فرو می برد و سطح سیاره را از چشم ها پنهان می نماید. بااین حال، این پدیده طبیعی فقط از نظر کلی و عمومی جالب نیست. طوفان های گردوغبار مریخ چالشی بزرگ برای کاوشگران رباتیک و مأموریت های فضایی آینده ایجاد می نمایند.

خطرات طوفان های گردوغبار برای کاوشگرها و تجهیزات فضایی

این طوفان های گسترده می توانند اثرات مخربی بر تجهیزات ارسال شده به مریخ داشته باشند. یکی از مهم ترین مسائل، فراوری بارهای الکتروستاتیک (Electrostatic Charges) است که ممکن است سیستم های الکترونیکی حساس را مختل کند. افزون بر این، گردوغبار سبک اما چسبنده مریخ می تواند به راحتی روی صفحات خورشیدی جمع گردد و باعث کاهش فراوری انرژی گردد.

نمونه ای از این آسیب ها در سال 2018 مشاهده شد، زمانی که طوفانی بزرگ باعث از کار افتادن کاوشگر آپورچونیتی (Opportunity) شد. این کاوشگر به علت عدم توانایی در دریافت نور خورشید کافی به وسیله پنل های خورشیدی خود، انرژی لازم برای ادامه فعالیت را از دست داد. در سال 2022 نیز، کاوشگر اینسایت (InSight) قربانی انباشت گردوغبار شد و عملیات آن متوقف گشت.

راز شکل گیری طوفان ها؛ کشف نوی از دل داده های علمی

با وجود آنالیز های متعدد، دانشمندان هنوز نتوانسته اند به طور دقیق سازوکار شکل گیری این طوفان های بزرگ را شرح دهند. اما پژوهشی نو به وسیله محققان دانشگاه کلرادو بولدر (University of Colorado Boulder) توانسته است سرنخ هایی ارزشمند درباره عوامل شروع این طوفان ها ارائه کند.

این تحقیق به وسیله هشانی پیریس (Heshani Pieris)، دانشجوی دکتری در آزمایشگاه فیزیک جوی و فضایی (LASP) و پل هاین (Paul Hayne)، استاد اخترفیزیک، صورت گرفته است. آن ها یافته های خود را در کنفرانس اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا (AGU) در دسامبر 2024 ارائه کردند.

روزهای گرم و آفتابی؛ جرقه ای برای طوفان های بزرگ

براساس این پژوهش، روزهای گرم و آفتابی ممکن است جرقه شروع طوفان های گردوغبار بزرگ در مریخ باشند. دانشمندان با آنالیز داده های جمع آوری شده به وسیله ابزار Mars Climate Sounder در مدارگرد Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) به این نتیجه رسیدند که 68 درصد از طوفان های بزرگ با افزایش ناگهانی دمای سطح شروع شده اند.

این مشاهدات نشان داد زمانی که نور خورشید بیشتری به سطح مریخ می تابد، دمای سطح افزایش پیدا می نماید. این گرما باعث می گردد لایه های پایینی جو سبک تر شده و به سمت بالا حرکت نمایند. این جریان های صعودی هوا، گردوغبار را از سطح بلند نموده و به ایجاد طوفان یاری می نمایند.

طوفان های مریخ در مقایسه با زمین؛ شباهت ها و تفاوت ها

هرچند جو مریخ تنها 0.5 درصد چگالی جو زمین را دارد و فشار باد آن برای جابه جا کردن اجسام سنگین کافی نیست، اما طوفان های گردوغبار آن همچنان قدرت ایجاد آشفتگی دارند. در زمین، در روزهای گرم تابستانی، هوای گرم از سطح بلند شده و ابرهای باران زا تشکیل می شوند.

در مریخ نیز این روند به گونه ای متفاوت رخ می دهد. افزایش دمای سطح باعث بالا رفتن هوا و بلند شدن ذرات گردوغبار می گردد. این فرایند، برخلاف زمین، به بارندگی ختم نمی گردد و در عوض، طوفانی از غبار خشک ایجاد می نماید که ممکن است هفته ها یا ماه ها ادامه یابد.

پژوهشی برای پیش بینی طوفان ها؛ آماده سازی برای مأموریت های انسانی

به گفته پیریس، این تحقیق گامی مهم در جهت پیش بینی طوفان های گردوغبار در مریخ است، اما هنوز کار زیادی به جای مانده است. پژوهشگران در حال حاضر در کوشش اند داده های نوتر و زنده از مریخ جمع آوری نمایند تا الگوهای طوفانی را دقیق تر شناسایی نمایند.

هدف این است که با توسعه مدل های پیش بینی دقیق، بتوان طوفان های مریخی را قبل از وقوع پیش بینی کرد. این پیش بینی ها می توانند نقش حیاتی در ایمنی مأموریت های سرنشین دار آینده داشته باشند. فضانوردانی که به مریخ فرستاده می شوند، باید در برابر چنین طوفان هایی محافظت شوند، چه با تجهیزات مقاوم تر و چه با برنامه ریزی دقیق تر برای مأموریت ها.

چالش های گردوغبار برای فضانوردان آینده

یکی از نگرانی های اصلی درباره مأموریت های انسانی به مریخ، نحوه مدیریت گردوغبار است. این گردوغبار بسیار ریز و چسبنده است و می تواند تجهیزات، لباس فضایی و حتی سیستم های تهویه را دچار مشکل کند.

به گفته هاین، هرچند فشار باد روی مریخ به مقدار ای نیست که تجهیزات را سرنگون کند، اما ذرات گردوغبار با سرعت بالا حرکت نموده و می توانند به تجهیزات حساس یا حتی فضانوردان آسیب برسانند. این چالش ها نیازمند راهکارهایی مهندسی شده برای مقابله با گردوغبار هستند.

طوفان های گردوغبار و تاریخ مریخ؛ آیا سرنخی درباره آب گذشته مریخ وجود دارد؟

تحقیقات درباره طوفان های مریخ بعلاوه می تواند اطلاعاتی درباره تاریخ این سیاره ارائه کند. بعضی دانشمندان معتقدند این طوفان ها ممکن است نشانه هایی از تغییرات اقلیمی گذشته مریخ باشند.

مدل سازی الگوهای طوفانی و آنالیز لایه های رسوبی ناشی از گردوغبار می تواند سرنخ هایی درباره شرایط آب و هوا در دوران های گذشته ارائه دهد. این اطلاعات می تواند به یافتن نشانه هایی از آب مایع یا حتی حیات میکروبی در مریخ یاری کند.

گامی مهم به سوی آینده ای مریخی

پژوهش نو نشان می دهد که طوفان های بزرگ گردوغبار مریخ ارتباط نزدیکی با دمای سطح این سیاره دارند. این یافته ها گام مهمی در درک الگوهای آب وهوایی مریخ و آماده سازی برای مأموریت های آینده است.

هرچند هنوز مسیر طولانی برای پیش بینی دقیق طوفان ها به جای مانده است، این تحقیق می تواند راه را برای اکتشافات بزرگ تر هموار کند. مریخ همچنان پر از رازها و شگفتی هاست و دانشمندان در کوشش اند پرده از اسرار این سیاره سرخ بردارند.