Огромная пыльная буря, охватившая марсоход «Настойчивость» в сентябре 2021 года, имела колоссальную высоту 119 метров. Об этом свидетельствует первая в истории аудиозапись пылевого дьявола на поверхности Марса.
Запись (можно послушать ниже), анализ которой был опубликован во вторник 13 декабря в журнале Nature Communications, также раскрывает совершенно новую информацию о том, как эти недолговечные явления перемещают пыль по Красной планете.
«Мы действительно слышим шум частиц, сталкивающихся с марсоходом», — пояснила ведущий автор исследования Наоми Мердок, физик из Тулузского университета во Франции. «Звук этих ударов позволяет нам подсчитать, сколько частиц было в вихре».
Пыль вездесуща на поверхности Марса и в воздухе. Его движение как влияет, так и находится под влиянием погоды и климата на Марсе. По словам Мердок, понимание движения пыли важно для моделирования марсианского климата, а также для планирования миссий на планету. Например, датчики ветра Perseverance были повреждены пылью, а посадочный модуль InSight сворачивает операции из-за скопления пыли на его солнечных панелях, что ограничивает количество энергии, доступной для научного мониторинга.
Пылевые вихри возникают, когда теплый воздух у земли поднимается и вращается, поднимая вместе с собой пыль. Кратер Джезеро, который исследует марсоход Perseverance, является главной территорией для пылевых дьяволов. По словам Мердок и ее коллег, анализатор динамики окружающей среды Марса (MEDA), который отслеживает такие параметры окружающей среды, как температура, пыль, влажность и ветер, зафиксировал по крайней мере 91 пыльный вихрь рядом с марсоходом.
Но 27 сентября 2021 года произошло нечто беспрецедентное: пыльный вихрь пролетел прямо над марсоходом. Мало того, что инструменты MEDA собирали данные во время столкновения с вихрем, навигационные камеры Perseverance зафиксировали изображения, а микрофон SuperCam записал звук события.
Это изображения, сделанные навигационной камерой (Navcam) марсохода при непосредственном столкновении с пылевыми дьяволами. Изображения были обработаны, чтобы показать количество пыли. Цветовая шкала варьируется от самого низкого содержания пыли (синий) до самого высокого содержания пыли (желтый).
Объединив эти три источника данных, Мердок и ее команда обнаружили, что диаметр шторма составлял 25 метров, что почти в 10 раз шире марсохода. Торнадо был примерно такой же высотой, как 40-этажное здание. Возвышающийся шторм двигался со скоростью 19 километров в час, а его максимальная скорость ветра достигала 40 км/ч.
«Однако на Марсе атмосфера намного тоньше, чем на Земле», — сказала Мердок. «Это означает, что, даже если скорость ветра высока, из-за небольшого количества частиц в марсианской атмосфере сила ветра намного меньше, чем на Земле».
В типичном пылевом вихре большая часть пыли находится на стенках вихря. Но пыль обрушилась на вездеход тремя отчетливыми всплесками — две стены и облако пыли в центре пылевого вихря. По словам Мердок, скопление пыли внутри пылевого вихря было необычным открытием.
«Сегодня мы до сих пор точно не понимаем, как пыль поднимается с поверхности Марса, но это важная часть моделирования как пыльных вихрей, так и пыльных бурь», — сказала она. «Мы продемонстрировали, что с помощью микрофона мы можем непосредственно наблюдать за процессом подъема пыли и характеризовать условия, при которых такой подъем происходит».
