Ученые получили первую в истории звуковую запись пылевых вихрей на Марсе

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications ученым-планетологом Наоми Мердок и группой исследователей из Национального высшего французского института аэронавтики и космоса и НАСА. Роджер Винс, профессор наук о Земле, атмосфере и планетах в Научном колледже Университета Пердью, возглавляет группу инструментов, которая сделала это открытие. Он является главным исследователем SuperCam компании Perseverance, набора инструментов, составляющих «голову» марсохода, которая включает в себя передовые инструменты дистанционного зондирования с широким набором спектрометров, камер и микрофонов.

«С помощью звука мы можем узнать гораздо больше, чем с помощью некоторых других инструментов», — сказал Винс. «Они снимают показания через равные промежутки времени. Микрофон позволяет сэмплировать не совсем со скоростью звука, а почти 100 000 раз в секунду. Это помогает лучше понять, на что похож Марс».

Микрофон не включен постоянно; он записывает около 3 минут каждые пару дней. По словам Винса, получение ураганной записи было удачным, хотя и не неожиданным. В кратере Езеро, где приземлился Perseverance, команда обнаружила свидетельство почти 100 пылевых вихрей — крошечных торнадо из пыли и песка — с момента приземления марсохода. Впервые микрофон был включен, когда кто-то проходил над марсоходом.

Звуковая запись пылевого дьявола, сделанная вместе с показаниями атмосферного давления и замедленной съемкой, помогает ученым понять марсианскую атмосферу и погоду.

«Мы могли наблюдать за падением давления, слушать ветер, затем немного помолчать, как глаз крошечной бури, а затем снова услышать ветер и наблюдать за ростом давления», — сказал Винс. Все произошло за несколько секунд.

«Ветер быстрый — около 25 миль в час, но это примерно то, что можно увидеть в пылевом вихре на Земле. Разница в том, что давление воздуха на Марсе настолько ниже, что ветры, хотя и такие же быстрые, давят примерно с 1% от давления той же скорости ветра на Земле. Это не сильный ветер, но явно достаточный, чтобы поднять в воздух частицы песка для образования пылевого вихря».

^{Рис.1. На этом рисунке показан относительный размер пылевого дьявола по отношению к марсоходу Perseverance. Диаметр пылевого вихря (белые кружки), определенный по объединенным данным и моделированию, составляет 25 м. Синяя пунктирная стрелка показывает направление траектории пылевых смерчей. Поле зрения навигационной камеры вездехода (Navcam) обозначено бледным треугольником. В момент времени t1 Perseverance находится в передней стенке вихря, в момент времени t2 Perseverance находится внутри глаза вихря, а в момент времени t3 Perseverance находится в хвостовой стене вихря. Вихрь и вездеход нарисованы в масштабе. Оранжевые стрелки указывают направление вращения вихревых ветров по часовой стрелке.}

Информация указывает на то, что будущим астронавтам не придется беспокоиться о том, что ураганный ветер снесет антенны или жилые помещения, поэтому будущие Марки Уотни (главный герой фильма «Марсианин» 2015 года) не останутся позади, но ветер может получить некоторые преимущества. Ветер, сдувающий песок с солнечных батарей других марсоходов, особенно Opportunity и Spirit, помог им продержаться намного дольше.

«Команды марсоходов наблюдали медленное снижение мощности в течение нескольких дней или недель, а затем скачок. Это было, когда ветер очистил солнечные батареи», — сказал Винс.

Отсутствие таких ветряных и пылевых вихрей на равнине Элизиум, где приземлилась миссия InSight, может объяснить, почему эта миссия сворачивается.

«Как и на Земле, на Марсе в разных районах разная погода», — сказал Винс. «Использование всех инструментов, особенно микрофона, помогает получить конкретное представление о том, каково это - быть на Марсе».