طوفان‌های غبار مریخ: چگونه سیاره را می‌بلعند؟

گزارش آب و هوای امروز بر روی مریخ

آب و هوای امروز بر روی مریخ شامل وزش باد شدید با احتمال طوفان‌های گرد و غبار فاجعه‌بار است که آسمان را پوشش می‌دهد. در یک مطالعه جدید، دانشمندان سیاره‌شناسی در دانشگاه کلرادو بولدر به بررسی عواملی پرداخته‌اند که طوفان‌های گرد و غبار بزرگ را در مریخ به راه می‌اندازند — رویدادهای جوی که گاهی کل سیاره را در گرد و غبار فرو می‌برد. این تیم کشف کرده است که روزهای نسبتاً گرم و آفتابی ممکن است به آغاز این طوفان‌ها کمک کنند.

هشانی پیریس، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت که این یافته‌ها اولین گام به سوی پیش‌بینی آب و هوای شدید در مریخ هستند، درست مانند کاری که دانشمندان در زمین انجام می‌دهند. او افزود: «طوفان‌های گرد و غبار تأثیر قابل توجهی بر روی روبات‌ها و فرودگرها در مریخ دارند و نمی‌توان از تأثیر آن‌ها در ماموریت‌های آینده با خدمه به مریخ غافل شد.» پیریس، دانشجوی تحصیلات تکمیلی در آزمایشگاه فیزیک جوی و فضایی (LASP) دانشگاه کلرادو بولدر، ادامه داد: «این گرد و غبار بسیار سبک است و به همه چیز می‌چسبد.» او نتایج این تحقیق را روز سه‌شنبه، ۱۰ دسامبر، در نشست ۲۰۲۴ اتحادیه ژئوفیزیکی آمریکا در واشنگتن ارائه خواهد داد.

برای بررسی دقیق طوفان‌های گرد و غبار، محققان از مشاهدات واقعی ماهواره شناسایی مریخ ناسا استفاده کردند. تاکنون، آن‌ها الگوهای جوی را شناسایی کرده‌اند که ممکن است حدود دو سوم از طوفان‌های گرد و غبار بزرگ در مریخ را تحت تأثیر قرار دهد. شاید هنوز نتوانید گزارشگران آب و هوای مریخ را در مقابل یک صفحه سبز ببینید، اما این یک گام به سمت درست است، به گفته پل هین، نویسنده همکار این مطالعه. او بیان کرد: «ما باید بفهمیم که چه عواملی باعث می‌شود برخی از طوفان‌های کوچک یا منطقه‌ای به طوفان‌های جهانی تبدیل شوند.» هین، محقق در LASP و استاد همکار در دپارتمان علوم نجومی و سیاره‌ای، افزود: «ما حتی به طور کامل فیزیک پایه‌ای چگونگی شروع طوفان‌های گرد و غبار در سطح را درک نمی‌کنیم.»

مرگ غبارآلود

طوفان‌های گرد و غبار در مریخ واقعاً تماشایی هستند. بسیاری از آن‌ها به عنوان طوفان‌های کوچکی شروع می‌شوند که در اطراف قطب‌های شمال و جنوب سیاره می‌چرخند، معمولاً در نیمه دوم سال مریخی. (یک سال در مریخ معادل ۶۸۷ روز زمین است). این طوفان‌ها می‌توانند با سرعتی سرسام‌آور رشد کنند و به سمت استوا پیش بروند تا میلیون‌ها مایل مربع را پوشش دهند و برای روزها ادامه داشته باشند. فیلم «مریخی» که در سال ۲۰۱۵ با بازی مت دیمون منتشر شد، یکی از این طوفان‌های آخرالزمانی را به تصویر کشید که یک دیش ماهواره را واژگون کرده و فضانوردان را به اطراف پرتاب کرد.

واقعیت‌های جوی مریخ

واقعیت جوی مریخ کمتر از آنچه در فیلم‌ها به تصویر کشیده می‌شود، جذاب است. جو مریخ به مراتب نازک‌تر از جو زمین است و به همین دلیل، طوفان‌های گرد و غبار در سیاره سرخ نمی‌توانند نیروی زیادی تولید کنند. با این حال، این طوفان‌ها همچنان می‌توانند مشکلاتی ایجاد کنند. به عنوان مثال، در سال ۲۰۱۸، یک طوفان گرد و غبار جهانی پنل‌های خورشیدی روبات فرصت ناسا را زیر لایه‌ای از گرد و غبار دفن کرد و این روبات پس از مدتی کوتاه از کار افتاد. هاین گفت: “اگرچه فشار باد ممکن است برای واژگون کردن تجهیزات کافی نباشد، اما این ذرات گرد و غبار می‌توانند سرعت زیادی پیدا کنند و به فضانوردان و تجهیزات آنها آسیب بزنند.”

دوره‌های گرم

در مطالعه کنونی، پیریس و هاین به دو الگوی جوی که هر سال در مریخ رخ می‌دهند و به طوفان‌های “A” و “C” معروفند، توجه کردند. این تیم به بررسی مشاهدات مریخ از ابزار Mars Climate Sounder که بر روی مدارگرد شناسایی مریخ نصب شده، در طول هشت سال مریخی (۱۵ سال زمین) پرداختند. آنها به ویژه به دنبال دوره‌های گرمای غیرمعمول بودند؛ یعنی هفته‌هایی که نور خورشید بیشتر از جو نازک مریخ عبور کرده و سطح سیاره را گرم می‌کند. آنها کشف کردند که تقریباً ۶۸٪ از طوفان‌های بزرگ در این سیاره، با افزایش ناگهانی دما در سطح همراه بوده‌اند. به عبارت دیگر، سیاره گرم می‌شود و سپس چند هفته بعد، شرایط گرد و غباری ایجاد می‌شود. هاین گفت: “به نظر می‌رسد مریخ باید منتظر بماند تا هوا به اندازه کافی پاک شود تا یک طوفان گرد و غبار بزرگ شکل بگیرد.”

این تیم نمی‌تواند ثابت کند که این شرایط گرم واقعاً باعث طوفان‌های گرد و غبار می‌شوند. با این حال، پیریس گفت که پدیده‌های مشابهی طوفان‌ها را در زمین تحریک می‌کنند. به عنوان مثال، در تابستان‌های گرم در بولدر، کلرادو، هوای گرم نزدیک به زمین می‌تواند از طریق جو بالا برود و اغلب ابرهای خاکستری بلندی را تشکیل دهد که نشانه باران هستند. پیریس گفت: “زمانی که سطح زمین گرم می‌شود، لایه جو درست بالای آن به حالت شناور در می‌آید و می‌تواند بالا برود و گرد و غبار را با خود ببرد.”

او و هاین در حال جمع‌آوری مشاهدات از سال‌های اخیر مریخ هستند تا به بررسی این الگوهای جوی انفجاری ادامه دهند. در نهایت، آنها می‌خواهند به مرحله‌ای برسند که بتوانند به داده‌های زنده‌ای که از سیاره سرخ می‌آید، نگاه کنند و پیش‌بینی کنند که در هفته‌های آینده چه اتفاقی می‌افتد. پیریس گفت: “این مطالعه پایان کار پیش‌بینی طوفان‌ها در مریخ نیست. اما امیدواریم که این یک گام در مسیر درست باشد.”