بقلم ويل دنهام
واشنطن (رويترز) – مكّنت عمليات الرصد التي قامت بها مركبتان فضائيتان على مدار عقدين من الزمن العلماء من تتبع الزوابع التي تسمى “شياطين الغبار” والتي تدور بانتظام عبر سطح المريخ، مما يوفر فهمًا أعمق لمناخ الكوكب وطقسه، بما في ذلك سرعات الرياح الأعلى مما كان معروفًا من قبل.
وباستخدام بيانات من المركبة الفضائية Mars Express وExoMars Trace Gas Orbiter التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، قام الباحثون بفهرسة 1039 من هذه الظواهر، واكتشفوا سرعة الرياح التي تصل إلى حوالي 98 ميلاً في الساعة (158 كم / ساعة) في هذه الزوابع التي ترفع الغبار إلى الغلاف الجوي للمريخ.
وقال عالم الكواكب فالنتين بيكل من جامعة برن في سويسرا، المؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت يوم الأربعاء في مجلة Science Advances: “النتائج الرئيسية لهذه الدراسة هي أن الرياح على المريخ يمكن أن تكون أسرع عبر السطح مما كان يعتقد سابقا، وأن هذه الرياح السريعة أكثر انتشارا مما كان يعتقد سابقا”.
وقد وجد أن شياطين الغبار تتطور في كثير من الأحيان في السهول المسطحة في الأراضي المنخفضة الشمالية، ولكنها تحدث أيضًا في التضاريس الوعرة في المرتفعات الجنوبية. وكانت بعض المناطق معرضة بشكل خاص، بما في ذلك أمازونيس بلانيتيا، وهي واحدة من أكثر مساحات السهول سلاسة على سطح المريخ وتقع بين المنطقتين البركانيتين الرئيسيتين على الكوكب.
كان أكبر شيطان غبار تم رصده يبلغ عرضه حوالي 1900 قدم (580 مترًا)، على الرغم من أن متوسط عرضه كان حوالي 270 قدمًا (82 مترًا). كان متوسط سرعة الرياح حوالي 40 ميلاً في الساعة (64 كم/ساعة)، على الرغم من أن الباحثين لاحظوا أن الطريقة التي استخدموها من المحتمل أن تفشل في العديد من شياطين الغبار الأبطأ.
وقال بيكل إن الدراسة قامت بقياس أسرع الرياح السطحية المسجلة للمريخ. في حين أن هذه السرعات تجعل الأمر يبدو وكأن هذه الرياح ستكون قوية، إلا أن هذا ليس هو الحال حقًا بسبب مدى رقة الغلاف الجوي للمريخ مقارنة بالأرض.
وقال بيكل: “بالكاد تشعر برياح المريخ”.
تتشكل شياطين الغبار عندما يبدأ الهواء الدافئ بالقرب من السطح في الارتفاع وتدوره الرياح الأفقية، مما يؤدي في النهاية إلى التقاط الغبار من الأرض قبل أن يتبدد عادة بعد بضع دقائق. وقد تمت ملاحظتها في أغلب الأحيان خلال صيف المريخ في وقت متأخر من الصباح وحتى وقت مبكر من بعد الظهر عندما كانت الظروف مواتية بشكل خاص.
وتحدث شياطين الغبار أيضًا على الأرض في أماكن جافة ومغبرة مثل صحاري ولايتي أريزونا ونيفادا الأمريكيتين، ولكنها أقل شيوعًا بكثير لأن كوكبنا أكثر رطوبة من المريخ.
وقالت أنتونيا شريفر، المؤلفة المشاركة في الدراسة وعالمة الكواكب في مركز الفضاء الألماني: “نظرًا لأن الغلاف الجوي للمريخ رقيق للغاية وسطحه جاف ومغبر، فإنه يمكن أن يسخن بسرعة تحت الشمس، مما يجعله أكثر عرضة لشياطين الغبار”.
لقد عرف العلماء منذ عقود عن وجود شياطين الغبار على المريخ. لكن البحث الجديد الذي يستخدم بيانات من Mars Express بدءًا من عام 2004 ومن ExoMars TGO بدءًا من عام 2016 يمثل الفحص الأكثر منهجية لهما حتى الآن.
وأظهرت الدراسة أن الرياح القوية القريبة من السطح متوافرة بكثرة على المريخ وتلعب دورًا مهمًا في ضخ الغبار إلى الغلاف الجوي، وهي اكتشافات قد تفيد نماذج أكثر دقة لطقس الكوكب ومناخه وظروفه الجوية.
وقال شريفر إن كمية الغبار المرفوعة إلى الغلاف الجوي للمريخ أمر بالغ الأهمية لبدء العواصف الترابية وتكوين السحب وحتى إطلاق بخار الماء إلى الفضاء.
وقال شريفر: “من خلال دراسة شياطين الغبار التي تجعل الرياح – والتي عادة ما تكون غير مرئية بالنسبة لنا – مرئية في صور المريخ، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل العمليات التي تحدث على سطح المريخ”.
ويستمر الغبار في الغلاف الجوي للمريخ لفترة طويلة، حيث تهب عليه الرياح المحيطة بالكوكب. على الأرض، تعمل الأمطار والرطوبة بانتظام على إزالة الغبار من الغلاف الجوي. يمكن للغبار المعلق في الغلاف الجوي للمريخ أن يحافظ على برودة درجات الحرارة أثناء النهار عن طريق تصفية ضوء الشمس مع الحفاظ على درجات حرارة أعلى أثناء الليل عن طريق محاصرة الدفء بالقرب من السطح.
يمكن أن يساعد البحث في التخطيط لمهمات مستقبلية لاستكشاف سطح المريخ.
وقال بيكل: “على سبيل المثال، يمكن استخدام بياناتنا لفهم ديناميكيات الغلاف الجوي لمواقع هبوط محددة بشكل أفضل، قبل الهبوط وحتى إطلاق المركبة الفضائية. يمكن أن توفر بياناتنا تقديرًا أوليًا لوفرة شياطين الغبار بالإضافة إلى توزيع سرعات الرياح واتجاهاتها في منطقة معينة”.
وأضاف بيكل أنه يمكن استخدام النتائج أيضًا للتنبؤ بما إذا كانت المركبات الجوالة ومركبات الهبوط قد تواجه رياحًا مفيدة تزيل الغبار الذي يتراكم على الألواح الشمسية التي تزودها بالطاقة.
(تقرير بقلم ويل دونهام، تحرير روزالبا أوبراين)