Wenn eine Staubwolke durch den Mars schießt und kein Astronaut (oder Marsianer) in der Nähe ist, um sie zu hören, macht sie dann überhaupt ein Geräusch?
Laut einer Studie lautet die Antwort ja erschienen am Dienstag in der Zeitschrift Naturkommunikation. Ein internationales Team von Wissenschaftlern setzte ein Mikrofon ein Perseverance Rover der NASA um die allererste Audioaufnahme eines außerirdischen Wirbelsturms aufzunehmen.
„Wir können mit Ton viel mehr lernen als mit einigen anderen Werkzeugen“, sagte Roger Wiens, Professor für Erd-, Atmosphären- und Planetenwissenschaften an der Purdue University und Co-Autor. in einer Stellungnahme. „Sie führen in regelmäßigen Abständen Messungen durch. Das Mikrofon lässt uns abtasten, nicht ganz mit Schallgeschwindigkeit, aber fast 100.000 Mal pro Sekunde. Es hilft uns, ein stärkeres Gefühl dafür zu bekommen, wie der Mars ist.“
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Weins ist der leitende Ermittler von Perseverance SuperCam, eine Reihe von Werkzeugen, die den „Kopf“ des Rovers bilden. Es umfasst fortschrittliche Fernerkundungsinstrumente, Spektrometer, Kameras und das Mikrofon. An dieser Studie arbeitete er mit der korrespondierenden Autorin und Planetenwissenschaftlerin Naomi Murdoch, einem Forscherteam der Nationales Höheres Französisches Institut für Luft- und Raumfahrt und NASA.
Das Mikrofon von Perseverance läuft nicht ständig, sondern nimmt alle paar Tage etwa drei Minuten pro Tag auf. Die Aufzeichnung des Wirbelsturms zu bekommen, war Glück, aber laut Team nicht unbedingt unerwartet. Sie haben Hinweise auf etwa 100 Staubteufel in der Wüste beobachtet Jezero-Krater seit Februar 2021, Wenn Ausdauer landete zuerst in Jezero.
Diese Staubteufel sind winzige Tornados aus Staub und Splitt und auf dem Mars weit verbreitet. Sie sind ein Zeichen für Störungen in der Atmosphäre und ein wichtiger Hebemechanismus für die Kreislauf des Marsstaubs. Die Auswirkungen der Ansammlung von Staubkörnern sind mit der Verschlechterung der Hardware von Mars-Rovern verbunden, sodass ein besseres Verständnis der Funktionsweise der Staubanhebung auf dem Roten Planeten für die zukünftige Weltraumforschung hilfreich sein wird.
Diese Aufnahme entstand, weil zum ersten Mal das Mikrofon eingeschaltet wurde, als ein Staubteufel über Perseverance hinwegflog. Wenn Aufnahmen wie diese zusammen mit Zeitrafferaufnahmen und Luftdruckmessungen aufgenommen werden, können Wissenschaftler das Wetter und die Atmosphäre auf dem Mars besser verstehen. Die Analyse der Daten der zahlreichen Sensoren und der Modellierung von Perseverance legt nahe, dass der Staubteufel in der Aufzeichnung steckt stand bei über 387 Fuß hoch.
„Wir könnten den Druckabfall beobachten, dem Wind lauschen, dann ein bisschen Stille haben, das ist das Auge des winzigen Sturms, und dann den Wind wieder hören und den Druckanstieg beobachten.“ sagte Wiens. „Der Wind ist schnell – ungefähr 25 Meilen pro Stunde, aber ungefähr das, was Sie in einem Staubteufel auf der Erde sehen würden. Der Unterschied besteht darin, dass der Luftdruck auf dem Mars so viel niedriger ist, dass die Winde zwar genauso schnell sind, aber mit etwa 1 Prozent des Drucks die gleiche Windgeschwindigkeit auf der Erde haben würden. Es ist kein starker Wind, aber deutlich genug, um Sandpartikel in die Luft zu wirbeln, um einen Staubteufel zu machen.“
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Zukünftige Astronauten, die den Mars erkunden, müssen sich nicht unbedingt Sorgen machen, dass stürmische Winde Lebensräume oder Kommunikationsantennen zerstören, und der Marswind könnte sogar einige Vorteile haben. Das Team spekuliert, dass die Brise, die Staub und Splitt von den Solarmodulen des Rovers weht, dazu beitragen könnte, dass sie länger halten. Der Mars-Lander InSight befindet sich in seinen letzten Tagen nach über vier Jahren der Exploration, da es aufgrund von Staubansammlungen an Leistung in seinen Solarmodulen verliert.
„Diese Rover-Teams würden über einige Tage bis Wochen einen langsamen Leistungsabfall und dann einen Sprung sehen. Das war, als der Wind von den Sonnenkollektoren wegfegte.“ sagte Wiens.
Hinzu kommt das Fehlen solcher Wind- und Staubteufel in der Elysium Planitia, wo InSight gelandet ist kann helfen zu erklären, warum diese Mission endet.
„Genau wie auf der Erde gibt es auf dem Mars in verschiedenen Gebieten unterschiedliche Wetterbedingungen“, sagte Wiens. „Die Nutzung all unserer Instrumente und Werkzeuge, insbesondere des Mikrofons, hilft uns, ein konkretes Gefühl dafür zu bekommen, wie es wäre, auf dem Mars zu sein.“