Sommige Mars-experts zijn enthousiast en optimistisch dat een stofstorm dit jaar zo groots zal worden dat de lucht rond de hele Rode Planeet donker wordt. Dit type fenomeen in de omgeving van het moderne Mars zou als nooit tevoren kunnen worden onderzocht, met behulp van de combinatie van ruimtevaartuigen die nu op Mars zijn.

Een studie die vandaag is gepubliceerd en co-auteur is van CU Boulder-wetenschappers, keek naar observaties van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) tijdens de meest recente wereldwijde stofstorm op Mars. Die gebeurtenis in 2007 suggereert dat dergelijke stormen een rol spelen in het voortdurende proces van gas dat ontsnapt uit de top van de atmosfeer van Mars, een proces dat lang geleden natter veranderde, warmere oude Mars in de dorre van vandaag, bevroren planeet.

"We ontdekten dat er een toename is van waterdamp in de middelste atmosfeer in verband met stofstormen, " zei Nicholas Heavens van Hampton University, Hampton, Virginia, hoofdauteur van het rapport in Natuurastronomie . "Waterdamp wordt meegevoerd met dezelfde luchtmassa die opstijgt met het stof."

Een verband tussen de aanwezigheid van waterdamp in de middelste atmosfeer van Mars - ongeveer 50 tot 100 kilometer hoog - en het ontsnappen van waterstof uit de top van de atmosfeer is gedetecteerd door NASA's Hubble Space Telescope en de European Space Agency's Mars Express-orbiter, maar vooral in jaren zonder de dramatische veranderingen die een wereldwijde stofstorm teweegbracht. NASA's MAVEN-missie arriveerde in 2014 op Mars om het proces van ontsnapping uit de atmosfeer te bestuderen.

"Het zou geen verrassing zijn om dit jaar een wereldwijde stofstorm te zien, en we zouden graag die kans krijgen, " zei MAVEN hoofdonderzoeker Bruce Jakosky van CU Boulder.

"Het zou geweldig zijn om een ​​wereldwijde stofstorm te hebben die we nu met alle middelen op Mars zouden kunnen waarnemen, en dat zou dit jaar kunnen gebeuren, " zei David Kass van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië. Hij is co-auteur van het nieuwe rapport en plaatsvervangend hoofdonderzoeker voor het instrument dat de belangrijkste gegevensbron daarvoor is, MRO's Mars Climate Sounder.

Niet alle Mars-kijkers zijn enthousiast over het idee van een wereldwijde stofstorm, die een negatieve invloed kunnen hebben op lopende missies. Bijvoorbeeld:kansen, als een op zonne-energie aangedreven rover, zou moeten hurken om energie te besparen; de parameters van de komende InSight-lander moeten worden aangepast voor een veilige toegang, afdaling en landing in november; en alle camera's op rovers en orbiters zullen te maken krijgen met slecht zicht.

Decennia van Mars-waarnemingen documenteren een patroon van meerdere regionale stofstormen die ontstaan ​​tijdens de noordelijke lente en zomer. In de meeste Martiaanse jaren, die bijna twee keer zo lang zijn als aardse jaren, alle regionale stormen verdwijnen en geen enkele zwelt op tot een wereldwijde stofstorm. Maar een dergelijke uitbreiding vond plaats in 1977, 1982, 1994, 2001 en 2007. Het volgende stofstormseizoen op Mars begint naar verwachting deze zomer en duurt tot begin 2019.

De Mars Climate Sounder op MRO kan de atmosfeer scannen om stof- en ijsdeeltjes direct te detecteren en kan indirect waterdampconcentraties detecteren door effecten op temperatuur. Heavens en co-auteurs van het nieuwe artikel rapporteren dat de data van de sounder een lichte toename van waterdamp in de middenatmosfeer tijdens regionale stofstormen laat zien en een scherpe sprong in de hoogte die door waterdamp wordt bereikt tijdens de wereldwijde stofstorm van 2007. Met behulp van recent verfijnde analysemethoden voor de gegevens van 2007, de onderzoekers vonden een meer dan honderdvoudige toename van waterdamp in de middelste atmosfeer tijdens die wereldwijde storm.

Voordat MAVEN Mars bereikte, veel wetenschappers verwachtten dat het verlies van waterstof uit de top van de atmosfeer in een vrij constant tempo zou plaatsvinden, met variatie gekoppeld aan veranderingen in de stroom van geladen deeltjes van de zon door de zonnewind. Gegevens van MAVEN en Mars Express passen niet in dat patroon, in plaats daarvan met een patroon dat meer verband lijkt te houden met de seizoenen van Mars dan met zonneactiviteit. Heavens en co-auteurs presenteren de stofstormen die waterdamp naar grotere hoogten hijsen als een waarschijnlijke sleutel tot het seizoenspatroon in waterstofontsnapping uit de top van de atmosfeer. MAVEN-waarnemingen tijdens de sterkere effecten van een wereldwijde stofstorm zouden het begrip van hun mogelijke verband met het ontsnappen van gas uit de atmosfeer kunnen vergroten.

"Hoe zou het klimaat zijn geweest als de atmosfeer dikker was?" zei Michael Chaffin, een onderzoeker bij CU Boulder's Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) en een co-auteur van de studie.

"Misschien niet zo droog, maar misschien winderiger. We kunnen niet echt zeggen of er meer stofstormen zouden zijn geweest of wat hun effect op het verlies van gas uit de atmosfeer zou zijn geweest tijdens die eerdere omstandigheden. Een goede manier om ons begrip van stofstormen op het oude Mars te verbeteren, zou zijn om meer waarnemingen te doen tijdens een wereldwijde stofstorm op het huidige Mars."