Der Mars hat einen geschätzten Staub von 15,8 Millionen Quadratmeilen, ungefähr die Größe von Nord- und Südamerika. Dieser Sturm ist vielleicht keine gute Nachricht für den von der NASA angetriebenen Opportunity-Rover, aber ein Penn State-Professor sieht dies als eine Chance, mehr über das Marswetter zu erfahren.

Steven Greybush, Assistenzprofessor für Meteorologie und Atmosphärenwissenschaften und Co-Hire an der Penn State Institute for Cyber ​​Science, beschäftigt sich mit der numerischen Wettervorhersage und dem Wetter und Klima des Mars.

„Wir sehen die Auswirkungen dieses Sturms auf Opportunity, weil es dazu geführt hat, dass es geschlossen wurde“, sagte Greybush. „Gelegenheit ist im Herzen des Sturms.“

Ab dem 13. Juni konnte die NASA Opportunity nicht kontaktieren und es wird vermutet, dass der Mangel an Sonnenlicht dazu geführt hat, dass der Betrieb unterbrochen wurde, um Energie zu sparen. Opportunity, die ursprünglich am 7. Juli 2003 als Teil des Mars Exploration Rover-Programms der NASA gestartet wurde, wurde entwickelt, um nach Gesteinen und Böden zu suchen, die Spuren vergangener Wasseraktivitäten auf dem Mars enthalten. Diese Studien könnten den Forschern wichtige Informationen über die Möglichkeiten des Lebens auf dem Planeten geben.

Außerhalb der Sorge um den Rover sagte Greybush, dass die Beobachtungen dieser Stürme den Forschern eine Fülle von Daten über das Wetter liefern, die es ihnen ermöglichen, die atmosphärischen Bedingungen genauer zu modellieren und näher an die Möglichkeit zu kommen, das Wetter vorhersagen zu können Mars.

Die Kenntnis des Mars-Wetters wird auch bei der Planung zukünftiger NASA-Missionen helfen, sagte Greybush.

„Wenn wir mehr über die atmosphärischen Bedingungen des Mars erfahren können, können wir möglicherweise an interessanteren Orten landen, wie zum Beispiel solchen mit Hügeln und Kratern statt flachem Gelände“, sagte Greybush.

Greybush arbeitet an einem Werkzeug namens Ensemble Mars Atmosphere Reanalysis System (EMARS). Das System nimmt Messungen, die von umkreisenden Raumfahrzeugen empfangen werden, wie Temperatur oder Staub, und kombiniert die Informationen mit Computersimulationen unter Verwendung eines Prozesses, der Datenassimilation genannt wird. EMARS erstellt eine Sequenz von Karten von Winden, Temperaturen, Drücken und Staub in stündlichen Intervallen über sechs Marsjahre. Ein Mars-Jahr ist 687 Erdtage.

Mit dieser Information kann Greybush der Entwicklung von Staubstürmen folgen und verfolgen, wie sie von einem lokalen Staubsturm zu planetaren Größenordnungen wachsen.

Zusammen mit der Verfolgung der Stürme kann Greybush EMARS verwenden, um den aktuellen Staubsturm mit früheren Stürmen zu vergleichen. Diese Methode liefert wichtige Einsichten in die Variabilität der Wetterlagen des Mars im Zeitverlauf.

Greybush hofft, dass EMARS anderen Forschern bei ihrer Erforschung des Planeten hilft und dabei hilft, die Vorhersagbarkeit von Wettersystemen und Staubstürmen zu untersuchen. Wenn wir von Reisewettersystemen sprechen, hat Mars Jahreszeiten, Drucksysteme und Wetterfronten, ähnlich wie die Erde.

Das Studium dieser Staubstürme und des Wetters auf dem Mars kann auch beim Studium der Erde helfen. Greybush sagte, dass die Reisewettersysteme in der mittleren Breiten auf dem Mars denen in den mittleren Breiten der Erde ähneln.

Hartzel Gillespie, Doktorand in Meteorologie, der mit Greybush arbeitet, studiert die Reisewettersysteme des Mars. Gillespie sagte, dass es Hypothesen gibt, dass die Winde der Wettersysteme die Entstehung dieser Staubstürme verursachen könnten.

„Der aktuelle Mars-Staubsturm wird eine interessante Fallstudie für diese Hypothese liefern“, sagte Gillespie. „Es wäre sehr interessant, wenn wir in Zukunft zeigen könnten, dass dieser Staubsturm durch ein bestimmtes Reisewettersystem verursacht wurde.“

Lokale und regionale Stürme finden jährlich auf dem Mars statt, aber Schätzungen sagen, dass globale Stürme alle drei oder vier Marsjahre auftreten, also sechs bis acht Erdjahre.

Globale Stürme können durch starke Winde auftreten, die den Staub vom Boden abheben – manchmal bis zu 24 Meilen in der Höhe. Wenn Staub in die Atmosphäre getragen wird, wird er in schnelleren Winden gefangen und kann über den Planeten bewegt werden. Es kann mehrere Wochen dauern, bis sich der Staub angesammelt hat.

„Viele Stürme beginnen in der nördlichen Hemisphäre und verpuffen dann, also warum ist dieser Nordsturm am Äquator vorbei gekommen und so groß geworden?“ Fragte Greybush. „Der letzte globale Sturm war 2007. Jeder Sturm ist einzigartig, und dies ist ein neues Beispiel für Fallstudien.“

Der Mars ist der Planet, der der Erde am ähnlichsten ist, da er ähnliche Eigenschaften und dieselbe Geschichte hat, aber die starken Unterschiede, wie die Art seines extremen Wetters, wollen die Forscher verstehen.

„Die Leute fragen, warum wir das Wetter des Mars studieren und die einfache Antwort ist wissenschaftliche Neugier“, sagte Greybush. „Wir wollen wissen, wie Stürme und Wetter auf anderen Planeten sind. Sind sie ähnlich oder sind sie anders? Diese Staubstürme geben uns Daten und Einblick in diese Prozesse.“