Tijdens de eerste paar honderd dagen in de Jezero-krater zag NASA's Perseverance Mars-rover enkele van de meest intense stofactiviteit ooit waargenomen door een missie die naar het oppervlak van de Rode Planeet werd gestuurd. De rover detecteerde niet alleen honderden stofdragende wervelwinden die stofduivels worden genoemd, Perseverance legde de eerste video vast die ooit werd opgenomen van windstoten die een enorme stofwolk van Mars optilden.

Een paper onlangs gepubliceerd in Science Advances beschrijft de schat aan weersverschijnselen waargenomen in de eerste 216 Marsdagen, of sols. De nieuwe bevindingen stellen wetenschappers in staat om stofprocessen op Mars beter te begrijpen en bij te dragen aan een hoeveelheid kennis die hen ooit zou kunnen helpen de stofstormen te voorspellen waar Mars bekend om staat - en die een bedreiging vormen voor toekomstige robot- en menselijke ontdekkingsreizigers.

"Elke keer dat we op een nieuwe plek op Mars landen, is het een kans om het weer op de planeet beter te begrijpen", zegt de hoofdauteur van het artikel, Claire Newman van Aeolis Research, een onderzoeksbureau dat zich richt op planetaire atmosferen. Ze voegde eraan toe dat er onderweg misschien meer opwindend weer komt:"We hadden in januari een regionale stofstorm boven ons, maar we zitten nog midden in het stofseizoen, dus we zullen zeer waarschijnlijk meer stofstormen zien ."

Perseverance deed deze waarnemingen voornamelijk met de camera's van de rover en een reeks sensoren die behoren tot de Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), een wetenschappelijk instrument onder leiding van het Spaanse Centro de Astrobiología in samenwerking met het Finse Meteorologisch Instituut en NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. MEDA omvat windsensoren, lichtsensoren die wervelwinden kunnen detecteren terwijl ze zonlicht rond de rover verspreiden, en een naar de lucht gerichte camera voor het vastleggen van beelden van stof en wolken.

"Jezero Crater bevindt zich mogelijk in een van de meest actieve bronnen van stof op aarde", zegt Manuel de la Torre Juarez, plaatsvervangend hoofdonderzoeker van MEDA bij JPL. "Alles wat we over stof leren, zal nuttig zijn voor toekomstige missies."

Veel voorkomende wervelwinden

De auteurs van het onderzoek ontdekten dat er op een typische Marsdag ten minste vier wervelwinden Perseverance passeren en dat er meer dan één per uur voorbijgaat tijdens een piekperiode van een uur net na het middaguur.

De camera's van de rover documenteerden ook drie gelegenheden waarbij windvlagen grote stofwolken optilden, iets wat de wetenschappers 'windvlaag-opheffende gebeurtenissen' noemen. De grootste hiervan creëerde een enorme wolk van 4 vierkante kilometer. De krant schatte dat deze windstoten samen evenveel of meer stof zouden kunnen optillen als de wervelwinden die het aantal overtreffen.

"We denken dat deze windstoten zeldzaam zijn, maar verantwoordelijk kunnen zijn voor een groot deel van het achtergrondstof dat voortdurend in de atmosfeer van Mars zweeft," zei Newman.

Waarom is Jezero anders?

Terwijl wind en stof overal op Mars voorkomen, lijkt het erop dat wat de onderzoekers vinden Jezero onderscheidt. Deze grotere activiteit houdt mogelijk verband met de krater die zich bevindt in de buurt van wat Newman beschrijft als een 'stofstormbaan' die van noord naar zuid over de planeet loopt en vaak stof opvoert tijdens het stofstormseizoen.

Newman added that the greater activity in Jezero could be due to factors such as the roughness of its surface, which can make it easier for the wind to lift dust. That could be one explanation why NASA's InSight lander—in Elysium Planitia, about 2,145 miles (3,452 kilometers) away from Jezero Crater—is still waiting for a whirlwind to clear its dust-laden solar panels, while Perseverance has already measured nearby surface dust removal by several passing whirlwinds.

"Perseverance is nuclear-powered, but if we had solar panels instead, we probably wouldn't have to worry about dust buildup," Newman said. "There's generally just more dust lifting in Jezero Crater, though average wind speeds are lower there and peak wind speeds and whirlwind activity are comparable to Elysium Planitia."

In fact, Jezero's dust lifting has been more intense than the team would have wanted:Sand carried in whirlwinds damaged MEDA's two wind sensors. The team suspects the sand grains harmed the thin wiring on the wind sensors, which stick out from Perseverance's mast. These sensors are particularly vulnerable because they must remain exposed to the wind in order to measure it correctly. Sand grains blown in the wind, and likely carried in whirlwinds, also damaged one of the Curiosity rover's wind sensors (Curiosity's other wind sensor was damaged by debris churned up during its landing in Gale Crater).

With Curiosity's damage in mind, the Perseverance team provided an additional protective coating to MEDA's wires. Yet Jezero's weather still got the better of them. De la Torre Juarez said the team is testing software changes that should allow the wind sensors to keep working.

"We collected a lot of great science data," de la Torre Juarez said. "The wind sensors are seriously impacted, ironically, because we got what we wanted to measure." + Verder verkennen

Dust devils and daytime upslope winds explain Mars's constant haze