Om et par måneder kan en planetstær bred støvstorm dække Mars, der blokerer for lys fra solen og skjuler dens funktioner. Mens lokale støvstorme er forholdsvis almindelige, er globale støvstorme sjældnere, der forekommer på uregelmæssige tidspunkter, der tidligere har trodset forudsigelse.
Relateret indhold
- Sådan lander du et hus på Mars
- Mission to Find Life on Mars Blasts Off
Men ved at studere planetenes bevægelse i solsystemet kan forskere muligvis have et nyt værktøj til at forudsige fremtidige storme.
De globale støvstorme kan være knyttet til bevægelsen af Mars omkring tyngdepunktet i solsystemet. Selvom solen er den mest massive beboer, betyder dens satelliters ekstra vægt, at dens kerne ikke er midtpunktet i systemet. Selv solen skal cirkulere solsystemets tyngdepunkt og forårsage en svag vugge i stjernens bane. Denne wobble er foreløbigt knyttet til dens solflekker, men for første gang forbinder forskere den også med vejret på en planet.
James Shirley, en atmosfærisk videnskabsmand ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Californien, sammenligner bevægelsen af Jupiter og solen, de største genstande i solsystemet, med et par skøjtere, der holder hænderne, mens de hvirver rundt hinanden - og omkring deres kombinerede tyngdepunkt. I solsystemet bidrager imidlertid alle planeterne noget til den boltre sig.
"Det er en slags stor dans, det er ikke kun de to små isdansere, " siger Shirley.
Danserne udveksler energi, selvom deres samlede energi forbliver konstant. Shirley og hans kolleger opdagede, at det samme gælder Mars, som kan vinde eller miste både roterende energi og orbital energi, når det bevæger sig gennem solsystemet. Energien, der tilføjes til planeten, kan give det nødvendige spark til at ændre regionale støvklynger til planetstore storme, der kan vare måneder.
Store støvstorme forekommer typisk i martsommeren, og videnskabsmændene vidste allerede, at støvstorme sandsynligvis ville vokse fra store til planetdækkende, når sommeren faldt sammen med planetens nærmeste tilgang til solen. Men storme forekommer ikke hver gang Mars trækker nær solen. Shirley og hans team fandt, at stormerne kun opstår, når planeten er tættest på solsystemets centrum, ikke solen; år, hvor systemets hjerte er længere væk fra planeten undslipper globale støvstorme. Den eksplosive vækst fra regional til global, siger Shirley og kolleger, kan skyldes, at den Martiske atmosfære modtager energi fra solsystemets dans.
Mark Lemmon, en planetvidenskabsmand, der studerer atmosfærer ved Texas A&M University, giver det, han kalder en ufuldkommen analogi, det at trække tæppet ud under nogen. Hvis planeten modtager mere energi, hvilket får overfladen til at snurre hurtigere, kan atmosfæren gøre det modsatte og bremse, meget som en person, der går på et tæppe, stopper, når den hurtigt fjernes. Det modsatte er også sandt; hvis overfladen bremser, kan atmosfæren rotere hurtigere. Den ekstra relative energi mellem de to kan være nok til at forårsage, at regionale storme smelter sammen til en global monstrositet.
Lemmon, der ikke var involveret i den nuværende forskning, sammenligner de resulterende planetbrede støvstorme med stående vind mod en stor skovbrand med røgskår, der blokerer for solen. Vindstød ville være små efter jordiske standarder, cirka 22 mil i timen, svære nok til at kaste støv i luften. Lys ville stadig komme igennem, men solen i sig selv ville være skjult.
"Det ville være utroligt uklar, " siger han. "Funktioner i fjerne horisont ville bare forsvinde i støvet."
Hubble fangede disse billeder af Mars før (til venstre) og under (til højre) en planet-bred støvstorm på Mars. Disse storme udsletter planetens funktioner og varer i uger eller måneder ad gangen. (NASA) Selvom rovere på jorden ikke ville være i stand til at fortælle en forskel mellem en lokal storm og en global storm, siger Lemmon, at de kunne indsamle data, der muligvis kan hjælpe forskere til bedre at forstå det Martiske vejr. NASAs Opportunity rover, sammen med den nu nedlagte tvilling Spirit, oplevede allerede en mild global storm i 2007. Fordi parret bruger solenergi, holdt ingeniører på Jorden et nøje øje med deres strømforbrug.
Ifølge Lemmon, mens vindene ryddet af Spirit's solpaneler lige før stormen, så de kunne fungere mere eller mindre som normalt, oplevede muligheden stille dage, hvor den ikke udførte videnskab eller kommunikerede med Jorden for at spare strøm. NASAs nysgerrighedsrover, der er afhængig af atomenergi, skal være i stand til at presse igennem de kommende måneder lange storme.
På trods af forudsigelser kan placeringen af Marsstøv hindre stormen. En af årsagerne til, at globale støvstorme forekommer uregelmæssigt, kan være fordi tidligere storme har spredt støvet til steder, hvor vinden ikke opsamler det. I dette tilfælde kan den forudsagte storm være en fyr.
"Fordelingen af støv på overfladen er et vilde kort, " siger Shirley.
Mens Shirleys første papir i serien, der forudsagde den kommende storm, blev offentliggjort i det peer-reviewede tidsskrift Icarus, er hans andet stykke, der beregner virkningen af solsystemets dans, stadig i indsendelsesprocessen. Han advarer om, at det endnu ikke har gennemgået peer review, der hjælper forskere med at forme og forfine deres forskning.
Hvis den lovede storm ikke forekommer i år, opfordrer forskerne til en anden, måske endda mere magtfuld storm, i 2018, når støvstormsæsonen igen går på linje med solsystemets centrum. Denne storm bør være 30-40 procent større end forventet i år. Hvis intet år oplever en støvstorm, siger Shirley, at det vil være tilbage til tegnebrættet. Selv en mislykket forudsigelse vil stadig hjælpe forskere med at forstå, hvad der sker i den Martiske atmosfære.
"Videnskab går videre ved at fejle nogle gange, " siger han.
