Марсианские вихри: что происходит, когда два пылевых дьявола сливаются в один?

В кратере Езеро, одном из самых интересных участков поверхности Марса, марсоход Perseverance зафиксировал редчайшее явление: два пылевых вихря столкнулись и слились в один. Для обычного наблюдателя это может показаться случайной пылевой бурей, но для учёных — это ценный и крайне редкий фрагмент атмосферной мозаики Красной планеты.

Наблюдение стало частью продолжающегося эксперимента по изучению марсианской атмосферы, её динамики, температурных градиентов и поведения воздушных масс. Один вихрь буквально "поглотил" другой, образовав более мощный столб пыли, что особенно заинтересовало исследователей, наблюдающих за погодой на планете с Земли.

Пылевые вихри: марсианские "дьяволы"
Эти вихри, называемые ещё "пылевыми дьяволами", формируются, когда тёплый воздух у поверхности планеты резко поднимается вверх, создавая вертикальные вращающиеся потоки. Их ширина варьируется от 5 до 65 метров, а высота может достигать сотен метров. Врывающийся внутрь воздух поднимает мелкодисперсную пыль с поверхности, формируя визуально зловещую структуру, напоминающую торнадо — хотя по физике они ближе к термическим конвекционным вихрям на Земле.

Марсианские вихри — не просто природная диковинка. Они являются одним из основных источников пыли в атмосфере планеты, причём их вклад оценивается примерно в половину общего объёма поднятой пыли. Эта пыль играет ключевую роль в формировании климата Марса, в том числе глобальных пылевых бурь, которые могут длиться неделями и охватывать всю планету.

Фиксация столкновения двух вихрей — по-настоящему уникальный момент. Такие явления на Марсе, несмотря на частоту их образования, крайне трудноуловимы для камер. Их "жизненный цикл" составляет всего около 10 минут, и в нужный момент камера марсохода должна быть правильно ориентирована и активна.

Ранее вихри фиксировались различными аппаратами: миссия Viking в 1970-х годах сделала первые снимки из орбиты, позже марсоход Pathfinder впервые запечатлел пылевой вихрь с поверхности. В последующие годы их также наблюдали Spirit и Opportunity, однако для Perseverance это наблюдение особенно важно — благодаря его совершенным инструментам и более высокому разрешению камер.

Сами вихри для исследователей — как зонд в атмосферу. Изучая их направление движения, скорость вращения, форму и распределение пыли, можно сделать выводы о направлениях ветра, температурных градиентах и даже о структуре поверхности.

Запущенный в 2020 году марсоход Perseverance является самым технологически продвинутым аппаратом, когда-либо достигавшим поверхности другой планеты. Его основная цель — астробиология, в частности поиск следов древней микробной жизни. Однако его миссия не ограничивается только этим: он активно изучает геологию, климатическую эволюцию и условия для будущего пилотируемого полёта.

Perseverance собирает образцы грунта, делает подробные панорамы и даже записывает звуки Марса. Благодаря его работе мы лучше понимаем не только прошлое Красной планеты, но и готовимся к её освоению в будущем.

Наблюдение за вихрями и другими атмосферными явлениями имеет и прикладное значение. В будущем, когда люди будут высаживаться на Марс, понимание погодных условий станет критически важным. Знание направлений ветра, вероятности появления вихрей, уровня запылённости атмосферы — всё это определит, насколько безопасными будут посадка, работа на поверхности и функционирование оборудования.

Изучение вихрей — это часть большой картины. Каждый закрученный столб пыли — это фрагмент головоломки, которую человечество медленно, но уверенно складывает, готовясь к следующему шагу в межпланетной истории.

Уточнения

«Персеве́ранс» (англ  Perseverance; в переводе — «Настойчивость») — марсоход, разработанный для исследования кратера Езеро на Марсе в рамках экспедиции НАСА «Марс-2020».