این طوفانها هر سال مریخی در تابستان نیمکره جنوبی رخ میدهند. هر سه سال مریخی (معادل پنج و نیم سال زمینی)، این طوفانها آنقدر بزرگ میشوند که از زمین قابل مشاهدهاند و کل سیاره را برای چندین ماه در بر میگیرند. این طوفانها تهدیدی جدی برای مأموریتهای رباتیک هستند، زیرا بارهای الکترواستاتیکی ایجاد میکنند که میتوانند به تجهیزات الکترونیکی آسیب بزنند یا گرد و غبار روی صفحات خورشیدی جمع شود و مانع از تأمین انرژی کافی برای ادامه کار شوند.
اگرچه دانشمندان دههها این طوفانها را مطالعه کردهاند، مکانیزم دقیق شروع آنها همچنان موضوعی بحثبرانگیز بوده است. در مطالعهای جدید، تیمی از دانشمندان سیارهای دانشگاه کلرادو بولدر (CU Boulder) بینشهای جدیدی در این زمینه ارائه دادهاند. یافتههای آنها نشان میدهد که روزهای نسبتاً گرم و آفتابی ممکن است بزرگترین طوفانها را هر چند سال یکبار آغاز کنند. این کشف میتواند گامی اولیه برای پیشبینی شرایط آبوهوایی شدید در مریخ باشد، امری که برای مأموریتهای سرنشیندار آینده به این سیاره حیاتی است.
این تحقیق به سرپرستی هِشانی پیریس، دانشجوی تحصیلات تکمیلی در آزمایشگاه فیزیک جوی و فضایی (LASP) دانشگاه کلرادو بولدر انجام شد. او با پل هین، پژوهشگر LASP و استاد مؤسسه علوم اخترفیزیکی و سیارهای دانشگاه همکاری داشت. نتایج آنها در نشست ۱۴۰۳ اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا که از ۱۰ تا ۱۴ آذر در واشنگتن دیسی برگزار شد، ارائه گردید.
طوفانهای گرد و غبار در مریخ بهطور منظم رخ میدهند و اغلب بهصورت طوفانهای کوچک در اطراف مناطق قطبی شروع میشوند. این طوفانها معمولاً در نیمه دوم سال مریخی به وجود میآیند و به سرعت با حرکت به سمت استوا رشد میکنند تا میلیونها کیلومتر مربع را پوشش دهند. هرچند این طوفانها به دلیل جو نازک مریخ (حدود ۰.۵ درصد چگالی جو زمین) قدرت زیادی ندارند، اما همچنان میتوانند خطرآفرین باشند. در واقع، طوفانهای گرد و غبار جهانی باعث از دست رفتن مریخنورد “فرصت” در سال ۱۳۹۶ و همچنین فرودگر “اینسایت” در سال گذشته شدند.
پیریس در بیانیهای که ناسا منتشر کرده است، گفت: «طوفانهای گرد و غبار تأثیرات زیادی بر روی مریخنوردها و فرودگرها دارند، چه برسد به شرایطی که در مأموریتهای سرنشیندار رخ خواهد داد. این گرد و غبار بسیار سبک است و به همهچیز میچسبد.» هین نیز افزود: «هرچند فشار باد برای سرنگون کردن تجهیزات کافی نیست، دانههای گرد و غبار میتوانند با سرعت زیادی حرکت کرده و فضانوردان و تجهیزات آنها را هدف قرار دهند. ما باید بفهمیم چه عواملی باعث میشود که طوفانهای کوچک یا منطقهای به طوفانهای جهانی تبدیل شوند. حتی فیزیک پایه چگونگی آغاز این طوفانها در سطح مریخ را به طور کامل درک نکردهایم.»
در این مطالعه، پیریس و هین بر روی طوفانهای نوع “A” و “C” متمرکز شدند؛ دو الگوی آبوهوایی که هر سال در مریخ رخ میدهند. آنها دادههای جمعآوریشده توسط ابزار Mars Climate Sounder که بر روی مدارگرد شناسایی مریخ (MRO) ناسا نصب شده است، طی ۱۵ سال (معادل هشت سال مریخی) مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. به طور خاص، آنها به دنبال دورههای گرمای غیرمعمول بودند که در آن نور خورشید بیشتری از جو نازک مریخ عبور کرده و سطح سیاره را گرم کرده است.
آنها دریافتند که تقریباً ۶۸ درصد از طوفانهای بزرگ مریخ با افزایش ناگهانی دمای سطح همراه بودهاند که منجر به جابجایی گرد و غبار میشده است. اگرچه این نتایج به طور قطعی اثبات نمیکنند که شرایط گرمتر باعث وقوع طوفانهای گرد و غبار میشوند، اما نشان میدهند که همان پدیدههایی که در زمین طوفان ایجاد میکنند، ممکن است در مریخ نیز عمل کنند. در طول تابستانهای گرم در مناطق خشک زمین، هوای گرم نزدیک سطح میتواند به اتمسفر صعود کند و ابرهای خاکستری بزرگی که نشاندهنده باران هستند، تشکیل دهد.
پیریس گفت: «وقتی سطح را گرم میکنید، لایه جوی بالای آن شناور میشود و میتواند بالا رفته و گرد و غبار را با خود حمل کند. این مطالعه پایان راه برای پیشبینی طوفانهای مریخی نیست، اما امیدواریم گامی در مسیر درست باشد.»
پیریس و هین اکنون در حال جمعآوری مشاهدات جدید از مریخ هستند تا به بررسی این الگوهای آبوهوایی انفجاری ادامه دهند. هدف نهایی آنها این است که دانشمندان بتوانند بر اساس دادههای زنده از این سیاره، الگوهای آبوهوایی مریخ را پیشبینی کنند.
