Zeggen dat er een aantal mythen circuleren over stofstormen op Mars zou een understatement zijn. Mars staat bekend om zijn stofomringende aardstralen die nergens anders voorkomen. Sciencefiction-schrijvers en Hollywood-films maken de stofstormen vaak gevaarlijker dan ze in werkelijkheid zijn. In "The Martian" vernietigt een krachtige stofstorm uitrusting, lokt Matt Damon op Mars en dwingt hem tot een meedogenloze strijd om te overleven.
In werkelijkheid - hoewel wereldwijde stofstormen een waar spektakel zijn en winden een snelheid van bijna 100 km / u (60 mph) kunnen bereiken - zijn ze niet gewelddadig. 100 km / u is de helft van de snelheid van sommige orkanen hier op aarde. Bovendien is de atmosfeer van Mars veel minder dicht dan de atmosfeer van de aarde, dus zelfs de krachtigste stormen konden geen enkele grote uitrusting vernietigen. Je kunt misschien niet eens een vlieger vliegen.
Maar de stofstormen op Mars zijn belangrijk om te begrijpen en ze kunnen gevolgen hebben. De Opportunity-rover werd geveld door een wereldwijde stofstorm die hem overweldigde. En elke toekomstige menselijke aanwezigheid op Mars zal rekening moeten houden met de stofstormen van Mars.
Een paar astronomen van het Harvard and Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) hebben een nieuw onderzoek naar stofstormen op Mars gepubliceerd. Het zijn Michael Battalio en Huiqun Wang, en hun studie is getiteld "The Aonia-Solis-Valles dust storm track in the zuidelijk halfrond van Mars." Het werd gepubliceerd in Science Direct.
Martiaanse stofstormen zijn onderverdeeld in drie categorieën: lokaal, regionaal en mondiaal. De kleinere stormen komen het hele jaar voor, terwijl de globale stormen actief zijn tijdens de noordelijke herfst en winter.
In hun paper benadrukken Battalio en Wang het feit dat een storm die groot genoeg is de luchtcirculatie, thermische structuur en natuurlijk het zicht kan beïnvloeden. Het is alsof Mars een stofcyclus heeft die vergelijkbaar is met de watercyclus van de aarde. In hun studie richten ze zich op een regio die bekend staat als Aonia-Solis-Valles Marineris (ASV.) ASV is een regio die noord-zuid loopt van Valles Marineris, via Solis Planum en Aonia Terra.
Het paar analyseerde acht Marsjaren aan dagelijkse gegevens van Mars Daily Global Maps (MDGM.) MDGM is een reeks dagelijkse afbeeldingen vastgelegd door de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) en de Mars Global Surveyor (MGS.)
De astronomen richtten zich op de ASV omdat het de locatie is van de belangrijkste stormactiviteit op het zuidelijk halfrond, buiten het conventionele stofstormseizoen. Ze ontdekten dat stormen daar in twee groepen konden worden verdeeld:
- Stormen die grote regio's bedekken en meer dan zes dagen duren.
- Stormen die kleinere, lokale regio's beslaan en minder dan zes dagen duren.
In de ASV organiseren stormen zichzelf in reeksen. In de late zuidelijke winter beïnvloeden synoptische draaikolken, getijdenwinden en sterke tijdgemiddelde winden de regio. Deze stormen vergroten niet alleen de opaciteit van de atmosfeer, ze kunnen soms ook de grootschalige thermische structuur van de atmosfeer en de planetaire golven (ook bekend als Rossby Waves) beïnvloeden. Planetaire golven zijn enorm - ze kunnen golflengten hebben in de duizenden kilometers - en worden gepropageerd door de rotatie van de planeet, in dit geval Mars.
Ze vonden ook een periodiciteit aan de stormen. Er is een cyclus van 15 tot 20 Mars-dagen naar de stormen, en het is waarschijnlijk verbonden met een vergelijkbare periodiciteit in de energietransportmechanismen van het zuidelijk halfrond.
Ze bepaalden ook een aanvullende classificatie voor de stormen in de ASV. Sommige zijn sequentieel en sommige zijn niet sequentieel. Volgens de auteurs bevestigen deze bevindingen een theorie dat stofstormen zichzelf kunnen regenereren en in stand houden, waarbij de ene storm in een reeks in de volgende stroomt. Tegen de tijd dat het einde van een reeks is bereikt, is de storm veel groter dan niet-opeenvolgende. Opeenvolgende stormen zijn ongeveer 3,7 keer groter dan de niet-opeenvolgende stormen.
Het paar onderzoekers ontdekte ook dat stormen in de ASV een belangrijke bijdrage leveren aan wereldwijde stofstormen. De grotere, opeenvolgende stormen brengen veel stof in de atmosfeer van Mars. Ze ontdekten ook dat de ASV tijdens jaren zonder wereldwijde stofstormen inactief is tijdens de noordelijke herfst en winter.
De onderzoekers hebben het idee van een stofcyclus op Mars vastgesteld die parallel loopt - althans gedeeltelijk - met de waterkringloop hier op aarde. Zoals ze in de conclusie van hun paper zeggen: "De overeenkomsten en verschillen tussen onze resultaten en de terrestrische <kinetische energiecyclus> rechtvaardigen nader onderzoek."
"The Martian" was een leuke film. Als je geïnteresseerd bent in ruimte, vond je het waarschijnlijk leuk. Maar het is onmogelijk dat het karakter van Matt Damon zo onvoorbereid zou zijn geweest voor de storm die hem trof. En het is onmogelijk dat zo'n kritieke infrastructuur zo kwetsbaar zou zijn geweest voor die storm.
Dankzij de twee wetenschappers achter deze studie en duizenden andere wetenschappers zullen ze, tegen de tijd dat er mensen op Mars zijn, weten waar ze aan beginnen.
Meer:
- Persbericht: stofstormen op Mars
- Onderzoekspaper: De stofstormbaan Aonia-Solis-Valles op het zuidelijk halfrond van Mars
- Wikipedia-vermelding: Klimaat van Mars
- NASA: The Fact and Fiction of Martian Dust Storms
