كيف يمكن للعواصف الغبارية على المريخ أن تبتلع الكوكب بأكمله

يشتهر المريخ بعواصفه الترابية، التي تميل إلى الاشتعال خلال فصل الصيف في نصف الكرة الجنوبي للكوكب. وغالبًا ما يمكن أن تنمو لتشمل منطقة كبيرة من الكوكب الأحمر. على سبيل المثال، في يناير 2022، أدت عاصفة ترابية غطت ما يقرب من ضعف مساحة الولايات المتحدة إلى إيقاف تشغيل بعض بعثات ناسا إلى المريخ حتى تمر العاصفة. كما أنهت عاصفة ترابية عالمية مركبة أوبورتيونيتي التابعة للوكالة في عام 2018. لطالما تساءل علماء الكواكب عن مصدر الطاقة التي تدفع هذه العواصف الشاسعة. من الواضح أن التسخين الشمسي له علاقة بذلك، نظرًا للارتباط بين العواصف الترابية والصيف الجنوبي، لكن الطبيعة المتطرفة للعواصف تشير إلى أنها أكثر تعقيدًا.

تقرير الطقس اليوم على المريخ: عاصف مع فرصة لعواصف ترابية كارثية تحجب السماء

في دراسة جديدة، بدأ علماء الكواكب في جامعة كولورادو بولدر في كشف العوامل التي تؤدي إلى عواصف ترابية كبرى على المريخ - الأحداث الجوية التي تبتلع الكوكب بأكمله أحيانًا في حصى دوامية. اكتشف الفريق أن الأيام الدافئة والمشمسة نسبيًا قد تساعد في إحداثها. قالت هيشاني بيريس، المؤلفة الرئيسية للدراسة، إن النتائج هي خطوة أولى نحو التنبؤ بالطقس القاسي على المريخ، تمامًا كما يفعل العلماء على الأرض. قالت بيريس، طالبة الدراسات العليا في مختبر الفيزياء الجوية والفضائية (LASP) في جامعة كولورادو بولدر: "العواصف الترابية لها تأثير كبير على المركبات الجوالة والهبوط على المريخ، ناهيك عن ما سيحدث خلال البعثات المأهولة المستقبلية إلى المريخ". "هذا الغبار خفيف جدًا ويلتصق بكل شيء". ستقدم النتائج يوم الثلاثاء 10 ديسمبر في اجتماع الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي لعام 2024 في واشنطن. ولوضع العواصف الغبارية تحت العدسة المكبرة، استعان الباحثون بملاحظات حقيقية من قمر ناسا الاستطلاعي المداري المريخي. وحتى الآن، حددوا أنماط الطقس التي قد تكون وراء ما يقرب من ثلثي العواصف الغبارية الكبرى على المريخ. وقال بول هاين، المؤلف المشارك في الدراسة، إنك لن ترى مراسلي الطقس في المريخ يقفون أمام شاشة خضراء حتى الآن، لكنها خطوة في الاتجاه الصحيح. وقال هاين، الباحث في مختبر علوم الفضاء والفيزياء الفلكية والأستاذ المشارك في قسم علوم الكواكب والفيزياء الفلكية: "نحن بحاجة إلى فهم ما الذي يسبب نمو بعض العواصف الأصغر أو الإقليمية إلى عواصف عالمية النطاق. نحن لا نفهم تمامًا الفيزياء الأساسية لكيفية بدء العواصف الغبارية على السطح".

الموت بسبب الغبار

العواصف الغبارية على المريخ شيء يستحق المشاهدة. تبدأ العديد منها كعواصف أصغر تدور حول القمم الجليدية عند القطبين الشمالي والجنوبي للكوكب، وعادةً ما تكون خلال النصف الثاني من العام المريخي. (يستمر العام على المريخ 687 يومًا أرضيًا). يمكن أن تنمو هذه العواصف بوتيرة محمومة، وتضغط نحو خط الاستواء حتى تغطي ملايين الأميال المربعة وتستمر لأيام. تضمن فيلم The Martian لعام 2015 بطولة مات ديمون عاصفة مروعة أسقطت طبقًا للقمر الصناعي وألقت برواد الفضاء. الواقع أقل سينمائية. الغلاف الجوي للمريخ أرق بكثير من الغلاف الجوي للأرض، لذلك لا يمكن للعواصف الغبارية على الكوكب الأحمر توليد الكثير من القوة. لكنها لا تزال يمكن أن تكون مشكلة. في عام 2018، على سبيل المثال، دفنت عاصفة غبارية عالمية الألواح الشمسية على مركبة أوبورتيونيتي التابعة لوكالة ناسا تحت طبقة من الغبار. ماتت المركبة بعد فترة وجيزة. وقال هاين: "على الرغم من أن ضغط الرياح قد لا يكون كافياً لإسقاط المعدات، فإن حبيبات الغبار هذه يمكن أن تتراكم بسرعة كبيرة وتضرب رواد الفضاء ومعداتهم".

العواصف الحارة

في الدراسة الحالية، ركز بيريس وهاين على نمطين للطقس يميلان إلى الحدوث كل عام على المريخ والمعروفين باسم العواصف "أ" و"ج". وقد درس الفريق ملاحظات المريخ من أداة قياس مناخ المريخ على متن مركبة استطلاع المريخ على مدار ثماني سنوات مريخية (15 عامًا على الأرض). وعلى وجه الخصوص، بحث بيريس وهاين عن فترات من الدفء غير المعتاد - أو الأسابيع التي تسرب فيها المزيد من ضوء الشمس عبر الغلاف الجوي الرقيق للمريخ وخبز سطح الكوكب. واكتشفوا أن ما يقرب من 68٪ من العواصف الكبرى على الكوكب سبقتها ارتفاع حاد في درجات الحرارة على السطح. بعبارة أخرى، ارتفعت درجة حرارة الكوكب، ثم بعد بضعة أسابيع، أصبحت الظروف مغبرة. وقال هاين: "يبدو الأمر وكأن المريخ يجب أن ينتظر حتى يصبح الهواء صافياً بدرجة كافية لتكوين عاصفة غبارية كبيرة". لا يستطيع الفريق إثبات أن هذه الظروف المعتدلة تسبب في الواقع العواصف الغبارية. لكن بيريس قال إن ظواهر مماثلة تؤدي إلى عواصف على الأرض. على سبيل المثال، خلال فصول الصيف الحارة في بولدر بولاية كولورادو، يمكن للهواء الدافئ بالقرب من الأرض أن يرتفع عبر الغلاف الجوي، مما يؤدي غالبًا إلى تكوين تلك السحب الرمادية الشاهقة التي تشير إلى هطول المطر. وقالت بيريس: "عندما تسخن السطح، تصبح طبقة الغلاف الجوي فوقها مباشرة طافية، ويمكن أن ترتفع، آخذة معها الغبار". تعمل بيريس وهاين الآن على جمع الملاحظات من السنوات الأخيرة على المريخ لمواصلة استكشاف أنماط الطقس المتفجرة هذه. في النهاية، يودون الوصول إلى النقطة التي يمكنهم عندها النظر إلى البيانات الحية القادمة من الكوكب الأحمر والتنبؤ بما قد يحدث في الأسابيع المقبلة. قالت بيريس: "هذه الدراسة ليست نهاية كل شيء في التنبؤ بالعواصف على المريخ. لكننا نأمل أن تكون خطوة في الاتجاه الصحيح".