science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA Mars-orbiter volgt regionale stormen achter elkaar

Deze filmclip toont een wereldkaart van Mars met atmosferische veranderingen vanaf 18 februari, 2017, tot en met 6 maart 2017, een periode waarin twee stofstormen op regionale schaal opdoken. Het combineert honderden beelden van de Mars Color Imager (MARCI)-camera op NASA's Mars Reconnaissance Orbiter. Krediet:Jet Propulsion Laboratory

Een regionale stofstorm die momenteel op Mars aanzwelt, volgt ongewoon nauw op een die minder dan twee weken eerder tot bloei kwam en nu verdwijnt, zoals te zien is in dagelijkse wereldwijde weermonitoring door NASA's Mars Reconnaissance Orbiter.

Afbeeldingen van de groothoek Mars Color Imager (MARCI) van de orbiter tonen elke storm die groeit in het Acidalia-gebied van noordelijk Mars, dan naar het zuiden waaien en exploderen tot maten groter dan de Verenigde Staten na het bereiken van het zuidelijk halfrond.

Dat ontwikkelingspad is een gebruikelijk patroon voor het genereren van regionale stofstormen in de lente en zomer op het zuidelijk halfrond van Mars, waar het nu zomer is.

"Wat ongebruikelijk is, is dat we een tweede zien zo snel na de eerste, " zei Mars-meteoroloog Bruce Cantor van Malin Space Science Systems, San Diego, die MARCI bouwde en exploiteert. "We hebben nu al bijna twee decennia continu orbiters die naar weerpatronen op Mars kijken, en veel patronen worden voorspelbaar, maar net als we denken dat we Mars door hebben, het werpt ons nog een verrassing."

Wekelijkse weerrapporten op Mars, inclusief geanimeerde reeksen van MARCI-waarnemingen, zijn beschikbaar op www.msss.com/msss_images/latest_weather.html

Weersupdates van het wetenschappelijke team van Mars Reconnaissance Orbiter geven operators van Mars-rovers een waarschuwing vooraf, zowel voor het nemen van voorzorgsmaatregelen als voor het plannen van waarnemingen van stormen, vooral in het geval dat een regionale storm de hele planeet omcirkelt. Een planeet-omringende storm op Mars vond voor het laatst plaats in 2007.

De orbiter bewaakt stormen met zijn Mars Climate Sounder (MCS)-instrument en met MARCI. MCS-metingen van atmosferische opwarming op grote hoogte in verband met stofstormen hebben een jaarlijks patroon onthuld in het optreden van grote regionale stormen, en de eerste van deze back-to-back stormen past in het geïdentificeerde patroon voor deze tijd van het Marsjaar.

Onderzoekers hebben de effecten van de laatste stormen nauwlettend gevolgd. "We hopen op een kans om meer te leren over hoe stofstormen wereldwijd worden, als dat zou gebeuren, " zei David Kass van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië. "Zelfs als het geen wereldwijde storm wordt, de temperatuureffecten als gevolg van dunne stofnevels zullen enkele weken aanhouden."

Deze scène in valse kleuren van de panoramische camera (Pancam) op NASA's Mars Exploration Rover Opportunity documenteert beweging van stof toen een regionale stofstorm de locatie van de rover op 24 februari naderde, 2017, tijdens de 4, 653ste Marsdag, of sol, van het werk van de rover op Mars. Krediet:Jet Propulsion Laboratory

Cantor rapporteerde op 5 maart de tweede van de huidige opeenvolgende regionale stormen aan het team van NASA's Mars Exploration Rover Opportunity. De eerdere storm, die eind februari regionaal was geworden, was tegen die tijd aan het verdwijnen, maar veroorzaakte nog steeds wazigheid en opwarming op grote hoogte.

"Er is nog steeds een kans dat de tweede een planeet-omringende storm kan worden, maar het is onwaarschijnlijk omdat we zo laat in het seizoen komen, " zei Cantor deze week. Alle eerder waargenomen stofstormen die de planeet omringen op Mars vonden eerder in de zuidelijke zomer plaats.

Opportunity-projectmanager John Callas, bij JPL, dankt MARCI-weerrapporten voor het helpen van zijn team bij het beschermen van rovers wanneer plotselinge toename van atmosferisch stof het zonlicht dat de zonnepanelen van de rover bereikt, vermindert. Bijvoorbeeld, De waarschuwing van Cantor over een regionale storm die de rover Spirit naderde in november 2008 bracht JPL ertoe een noodweekendcommando te sturen om energie te besparen door een geplande radio-uitzending door Spirit te verwijderen. Dat bespaarde genoeg lading in de batterijen van Spirit om te voorkomen dat "wat waarschijnlijk een zeer ernstige situatie zou zijn geweest, ' zei Callas.

Tijdens de meest recente wereldwijde stofstorm op Mars, in 2007, beide rovers die toen op de planeet actief waren - Spirit en Opportunity - werden meer dan een week in een energiebesparende modus gezet met minimale communicatie. Het einde van de missie van Spirit begin 2010 had niets te maken met een stofstorm.

Dezelfde winden die Marsstof in de atmosfeer doen opwaaien, kunnen een deel van het stof dat zich ophoopt op de rovers verwijderen. Op 25 februari toen de eerste back-to-back zich regionaal verspreidde, Opportunity ondervond een aanzienlijke reiniging van zijn zonnepanelen, waardoor hun energie-output met meer dan 10 procent toenam, aangepast voor de helderheid van de atmosfeer. Stofverwijderingsacties reinigen de panelen doorgaans met slechts één of twee procent. Het Operations-team van Opportunity heeft in de loop der jaren gemerkt dat een grote stofreiniging vaak voorafgaat aan een stoffige lucht. Sinds 25 februari de sfeer boven Opportunity is stoffiger geworden, en een deel van het stof is al terug op de zonnepanelen gevallen.

"Voor de eerste regionale stofstorm, de zonnepanelen waren schoner dan tijdens de laatste vier Martiaanse zomers, dus de panelen wekten meer energie op, "Zei JPL rover-power engineer Jennifer Herman. "Het valt nog te bezien of de uitkomst van deze stormen een schonere of vuilere kans zal zijn. We hebben beide resultaten gezien van stofstormen in het verleden."

NASA's Curiosity-rover, op Mars sinds 2012, gebruikt een radio-isotoop thermo-elektrische generator voor stroom in plaats van zonnepanelen, dus het loopt niet hetzelfde gevaar van stofstormen als Opportunity. De mogelijkheid om de groei en levenscyclus van een regionale of mondiale storm te observeren biedt een onderzoekskans voor beide missies, Hoewel. Wetenschappers hebben vorige week het weermonitoringregime van Curiosity tijdelijk aangepast als reactie op de ontdekking dat er een regionale stofstorm aan het groeien was.

"We zullen dit wekenlang blijven bestuderen terwijl het stof uit de lucht optrekt, " zei atmosferische wetenschapper Mark Lemmon van de Texas A&M University, Collegestation. Luchtwaarnemingen bij meerdere belichtingshoeken kunnen informatie verschaffen over veranderingen in de grootteverdeling van zwevende stofdeeltjes, aangezien extra stof de lucht in wordt geblazen en grotere deeltjes sneller vallen dan kleinere.