Stofduivels (convectieve wervelingen geladen met stof) komen veel voor op het oppervlak van Mars, vooral in de Jezero-krater, de landingsplaats van de Perseverance-rover. Ze zijn indicatoren voor atmosferische turbulentie en vormen een essentieel hefmechanisme voor de stofcyclus van Mars.
Toen de Perseverance-rover op Mars landde, was deze uitgerust met de eerste werkende microfoon op het planeetoppervlak. Nu hebben wetenschappers het gebruikt om de allereerste audio-opname te maken van een buitenaardse wervelwind.
Roger Wiens, hoogleraar aard-, atmosferische en planetaire wetenschappen aan het Purdue University's College of Science, zei: “We kunnen veel meer leren met behulp van geluid dan met andere hulpmiddelen. Ze nemen met regelmatige tussenpozen metingen. De microfoon laat ons een sample maken, niet helemaal met de snelheid van het geluid, maar bijna 100,000 keer per seconde. Het helpt ons een sterker beeld te krijgen van wat maart is als."
Om de paar dagen neemt de microfoon ongeveer drie minuten op in plaats van dat hij de hele tijd aan staat. Wiens beweerde dat, hoewel niet per se onverwacht, het krijgen van de wervelende opname een geluk was. Sinds Perseverance in de Jezero kraterheeft de bemanning bewijs gevonden van ongeveer honderd stofduivels: kleine stof- en gruistornado's. De microfoon werd voor het eerst ingeschakeld toen iemand over de rover liep.
Samen met luchtdrukmetingen en time-lapse-foto's helpt de geluidsopname van de stofduivel bij het begrijpen van de Mars weer en sfeer.
Wiens zei: “We konden de druk zien afnemen, naar de wind luisteren, dan een beetje stilte hebben, dat is het oog van de kleine storm, en dan de wind weer horen en zien hoe de druk stijgt. Het gebeurde allemaal in een paar seconden. De wind is snel – ongeveer 25 kilometer per uur, maar ongeveer wat je zou zien in een stofduivel op aarde. Het verschil is dat de luchtdruk op Mars zoveel lager is dan die van de wind, terwijl deze net zo snel is en met ongeveer 1% van de druk dezelfde windsnelheid op aarde zou hebben. Het is geen krachtige wind, maar genoeg om gruisdeeltjes de lucht in te blazen en een stofduivel te maken.”
Volgens de informatie hoeven toekomstige astronauten zich geen zorgen te maken over stormwinden die antennes of leefgebieden afbreken, wat betekent dat er geen Mark Watneys achter zullen blijven. De wind kan echter zelfs bepaalde voordelen hebben. Andere rovers, vooral Opportunity en Spirit, hebben het mogelijk langer volgehouden omdat de wind het gruis van hun zonnepanelen blies.
Wenen zei, “Die roverteams zouden gedurende een aantal dagen tot weken een langzame afname van hun macht zien, en dan een sprong. Toen blies de wind de zonnepanelen weg.”
“Net als op aarde zijn er verschillende weersomstandigheden in verschillende gebieden op Mars. Door al onze instrumenten en hulpmiddelen te gebruiken, vooral de microfoon, kunnen we een concreet beeld krijgen van hoe het zou zijn om op Mars te zijn.”
Journal Reference:
- Murdoch, N., Stott, AE, Gillier, M. et al. Het geluid van een stofduivel op Mars. Nat Commun 13 (7505). DOI: 10.1038 / s41467-022-35100-z
