Видео > 
Наши ролики > 
Мессье и его звери
Светопись
Про Вселенную
Внегалактический Вестник
Интервью
Обсерватории
ESOCast
Hubblecast
Прекрасная Вселенная Чандры
Скрытая Вселенная Спитцера
NASA/eClips
JPL
Экзопланеты
Звезды
Розетта
Космос - детям
DVD > 
Радио > 
Звукопись
Читаем Бредбери
Меркурий
Луна
Марс
3I/ATLAS
Кометы
Хаббл
Чандра
Спитцер
Кеплер
WISE
Планк
Ферми
Свифт
JWST
Новые Горизонты
GAIA
Кек
CFHT
ESO
ЕSA
NASA
JPL
Рекомендую
Итэн Зигель
Фил Плейт
Что-то мы все про 3I/ATLAS да 3I/ATLAS... Смотрите, какой шикарной базы тут с Марса привалило! В промежутках между съемками межзвездных комет, камера CASSIS аппарата ExoMars TG занимается своей непосредственной работой - снимает поверхность Марса! А там такие роскошества присутствуют! Любо-дорого посмотреть!
Кратко о главном
Перебирая двадцать лет архивных снимков, полученных зондами ESA Mars Express и ExoMars Trace Gas Orbiter, учёные отследили 1039 вихревых пылевых торнадо (dust devils) — это позволило выяснить, как частицы пыли поднимаются в воздух и перемещаются по поверхности Марса.
Их результаты — опубликованные в Science Advances — показывают, что самые сильные ветра на Марсе дуют гораздо быстрее, чем мы думали раньше. Эти открытия дают более чёткую картину погоды и климата Красной планеты. И благодаря тому, что все эти данные собраны в единый открытый каталог, работа на этом только начинается.
Кроме научного интереса, эти данные полезны при планировании будущих миссий — например, учитывать, как пыль оседает на солнечные панели марсоходов.
Подробности
Мы уже давно знаем, что на Марсе бывают пыльные дьяволы — их фиксировали марсоходы и орбитальные аппараты. Это исследование идёт дальше: впервые отслежено столько вихрей, чтобы понять, как они перемещаются по поверхности.
Проект возглавил Валентин Бикель из Университета Берна (Швейцария). Каталог — первый, где указаны скорости и направления движения множества пылевых вихрей по всему Марсу.
«Пылевые дьяволы делают невидимый ветер видимым», — поясняет Валентин. «Измеряя их скорость и направление, мы начали картировать ветра над всей поверхностью Марса. Раньше этого было невозможно — просто не было достаточного количества данных».Марс — драматичная планета, с огромными вулканами и глубокими кратерами. Но почему так важны пыль и вихри?
Пыль может заслонять Солнце, снижать дневные температуры и удерживать тепло ночью.
Частицы пыли могут служить «зародышами» для облаков.
Пыльные бури могут даже выгонять водяной пар в космос.
На Земле дождь «смывает» пыль, а на Марсе — нет, она может висеть в атмосфере долго, разносясь по планете.
Поэтому, чтобы лучше понять марсианский климат — важно знать, где, когда и как поднимается пыль.
Больше данных — более точная картина
В новом исследовании учёные обучили нейросеть распознавать пылевые дьяволы, и затем «перерыли» снимки Mars Express начиная с 2004 года и ExoMars TGO — с 2016 года — чтобы собрать каталог из 1039 вихрей.
На карте показаны все 1039 мест, а для 373 из них — направления движения. Выяснилось, что хотя вихри могут появляться повсюду — даже на вершинах вулканов — множество сосредоточено в источниковых регионах, например в равнине Amazonis Planitia, обильно покрытой мелкой пылью и песком.
Из измерений скорости пылевых вихрей учёные установили скорости до 44 м/с, или примерно 158 км/ч. Это быстрее, чем любые ветра, измеренные марсоходами на поверхности — хотя надо помнить: марсианский воздух настолько разрежен, что даже ветер 100 км/ч почти не ощущается человеком.
В большинстве случаев вихри двигались быстрее, чем предсказывали модели марсианской погоды. Там, где скорости выше ожиданий — возможно, больше пыли поднимается, чем считалось ранее.
Как и на Земле, на Марсе есть сезоны. Дьяволы чаще всего появляются весной и летом местного полушария, днем — примерно с 11:00 до 14:00 по местному марсианскому времени.
ExoMars TG ловит пылевых дьяволов на Марсе!
Лучшие условия для исследований
Отдельные аппараты (роверы, посадочные модули) не могут охватить весь Марс. Поэтому наблюдения из орбиты, как в этом исследовании, особенно ценны — они дают глобальный охват, недоступный наземным платформам. Новые измерения ветров и направлений помогут уточнить модели Марса.
По словам Валентина, такие данные важны при выборе места посадки миссий: заранее знать, какой ветер и сколько пыли может осесть на солнечные панели марсоходов. ESA планирует посадить миссию ExoMars Rosalind Franklin на Марсе в 2030 году — и уже учитывает, чтобы не приземлить аппарат в сезон глобальных пылевых бурь.
Исследователи подчёркивают: каталог треков пылевых дьяволов уже открыт и доступен для всех; он будет пополняться — Mars Express и ExoMars TGO ежедневно получают новые изображения.
Из шума в золото
Космические аппараты Mars Express и ExoMars TGO изначально не предназначались для измерения скорости ветра на Марсе. Команда Валентина использовала обычно нежелательную особенность этих данных, чтобы отслеживать пылевых дьяволов.
На обоих аппаратах одно изображение создаётся путём объединения кадров, полученных с разных каналов(каждый из которых фиксирует Марс либо в определённом цветовом диапазоне, либо под определённым углом — или и то и другое сразу). По конструкции между этими снимками имеется небольшая задержка во времени. Если поверхность неподвижна, это не вызывает проблем. Но если в кадре что-то движется — например, облака или пылевые дьяволы — в итоговом изображении появляются небольшие смещения цветов. Именно эти смещения и искали исследователи — как выразился Валентин, «мы превратили шум изображения в ценные научные измерения».
Съёмочная последовательность Mars Express объединяет до девяти каналов изображения, сделанных с задержкой примерно от 7 до 19 секунд между каждым. За это время пылевой дьявол, проходя под объективом, успевает немного сместиться — что позволяет измерить его скорость. Поскольку в исследовании использовались пять отдельных каналов, команда смогла даже отследить, как вихрь покачивался из стороны в сторону, а также как со временем менялась его скорость.
Ниже представлена анимация (GIF), на которой пылевой дьявол движется через пять каналов в одной последовательности съёмки Mars Express.
Танец пылевого дьявола на Марсе
Изображения, полученные при помощи системы цветной и стерео-съёмки поверхности CaSSIS на борту ExoMars TGO, объединяют два кадра, сделанных либо с разницей в одну секунду (для цветных изображений), либо в 46 секунд (для стереоизображений).
Хотя при этом мы не можем увидеть колебания (wobble) или ускорение, дополнительная задержка позволяет заметить, как пылевые дьяволы смещаются значительно дальше между кадрами.
Первая анимация (GIF) ниже показывает пылевого дьявола, снятого ExoMars TGO с односекундной задержкоймежду кадрами. Вторая — того же пылевого дьявола, но с задержкой в 46 секунд.
.gif)
Цветной режим
Стерео режим
«Здорово видеть, как исследователи используют Mars Express и ExoMars TGO для совершенно неожиданных направлений исследований», — говорит Колин Уилсон, научный руководитель проектов ESA по обеим миссиям.
«Пыль влияет на всё на Марсе — от локальных погодных условий до качества снимков, получаемых с орбиты. Трудно переоценить значение пылевого цикла.»
Примечание для редакторов
Статья «Dust Devil Migration Patterns Reveal Strong Near-surface Winds across Mars» («Миграционные пути пылевых дьяволов указывают на сильные приповерхностные ветра на Марсе») —
авторы: Bickel et al., опубликована в журнале Science Advances.
Сообщения
Комментариев нет:
Отправить комментарий