Wissenschaftler erhalten erstmals eine Tonaufnahme von Staubteufeln auf dem Mars

Staubteufel (mit Staub beladene Konvektionswirbel) sind auf der Marsoberfläche häufig, insbesondere am Jezero-Krater, dem Landeplatz des Rovers Perseverance. Sie sind Indikatoren für atmosphärische Turbulenzen und ein wesentlicher Hebemechanismus für den Staubkreislauf des Mars.

Als der Rover Perseverance auf dem Mars landete, war er mit dem ersten funktionierenden Mikrofon auf der Planetenoberfläche ausgestattet. Jetzt haben Wissenschaftler damit die erste Audioaufnahme eines außerirdischen Wirbelsturms gemacht.

Roger Wiens, Professor für Erd-, Atmosphären- und Planetenwissenschaften am College of Science der Purdue University, sagte: „Mit Ton können wir viel mehr lernen als mit anderen Werkzeugen. Sie nehmen in regelmäßigen Abständen Messungen vor. Das Mikrofon lässt uns eine Probe aufnehmen, nicht ganz mit Schallgeschwindigkeit, aber fast 100,000 Mal pro Sekunde. Es hilft uns, ein besseres Gefühl dafür zu bekommen, was Mars ist wie."

Alle paar Tage zeichnet das Mikrofon etwa drei Minuten lang auf, statt ständig eingeschaltet zu sein. Wiens behauptete, dass es ein Glücksfall gewesen sei, die stürmische Aufnahme zu bekommen, auch wenn dies nicht unbedingt unerwartet sei. Seit der Landung von Perseverance im Jezero KraterDie Besatzung hat Hinweise auf etwa 100 Staubteufel gefunden – winzige Staub- und Sandtornados. Das Mikrofon wurde zum ersten Mal eingeschaltet, als man über den Rover fuhr.

Zusammen mit Luftdruckmessungen und Zeitrafferfotos hilft die Tonaufnahme des Staubteufels beim Verständnis des Marswetter und Atmosphäre.

Wiens sagte: „Wir könnten zusehen, wie der Druck abfällt, dem Wind lauschen, dann ein wenig Stille genießen, die das Auge des kleinen Sturms darstellt, und dann wieder den Wind hören und beobachten, wie der Druck steigt. Es geschah alles in wenigen Sekunden. Der Wind ist schnell – etwa 25 Meilen pro Stunde, aber ungefähr das, was man in einem Staubteufel auf der Erde sehen würde. Der Unterschied besteht darin, dass der Luftdruck auf dem Mars viel niedriger ist als der Wind, während er genauso schnell ist und mit etwa 1 % des Drucks drückt, den der Wind auf der Erde mit derselben Geschwindigkeit hätte. Es ist kein starker Wind, aber stark genug, um Sandpartikel in die Luft zu schleudern und einen Staubteufel zu bilden.“

Den Informationen zufolge müssen zukünftige Astronauten keine Angst haben, dass stürmische Winde Antennen oder Lebensräume zerstören, sodass kein Mark Watneys zurückbleibt. Allerdings könnte der Wind sogar gewisse Vorteile haben. Andere Rover, insbesondere Opportunity und Spirit, hätten möglicherweise länger durchgehalten, weil die Brise Sand von ihren Solarpaneelen geblasen habe.

Wiens sagte, „Diese Rover-Teams würden über mehrere Tage bis Wochen einen langsamen Leistungsabfall und dann einen Sprung erleben. Damals löste der Wind die Sonnenkollektoren auf.“

„Genau wie auf der Erde herrscht auf dem Mars in verschiedenen Gebieten unterschiedliche Wetterbedingungen. Der Einsatz all unserer Instrumente und Werkzeuge, insbesondere des Mikrofons, hilft uns, ein konkretes Gefühl dafür zu bekommen, wie es wäre, auf dem Mars zu sein.“

Journal Referenz:

1. Murdoch, N., Stott, A.E., Gillier, M. et al. Der Klang eines marsianischen Staubteufels. Nat Commun 13, 7505 (2022). DOI: 10.1038 / s41467-022-35100-z