Ακόμη και οι μετεωρολόγοι που προβλέπουν τον καιρό στη Γη παραδέχονται ότι δεν μπορούν πάντα να προβλέψουν με ακρίβεια τον καιρό σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία στον πλανήτη μας οποιαδήποτε δεδομένη στιγμή. Και έτσι, η προσπάθεια πρόβλεψης των ατμοσφαιρικών συνθηκών σε έναν άλλο κόσμο μπορεί να είναι εντελώς αδύνατη.
Αλλά μια νέα μελέτη δείχνει ότι μια συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνική πρόβλεψης στη Γη μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλους κόσμους, όπως στον Άρη ή τον Τιτάνα, το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου.
«Πιστεύω ότι οι πρώτες ακριβείς προβλέψεις ίσως λίγων ημερών του Άρη μπορεί να είναι μόλις μια δεκαετία μακριά», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy, J. Michael Battalio, μεταδιδακτορικός ερευνητής από το Πανεπιστήμιο Yale. «Είναι απλώς θέμα συνδυασμού καλύτερων συνόλων δεδομένων παρατήρησης με επαρκώς εκλεπτυσμένα αριθμητικά μοντέλα.
Η τεχνική χρησιμοποιεί ένα φαινόμενο που σχετίζεται με το ρεύμα πίδακα της Γης, που ονομάζεται δακτυλιοειδείς λειτουργίες. Οι δακτυλιοειδείς λειτουργίες είναι μεταβλητές στην ατμοσφαιρική ροή της Γης που δεν σχετίζονται με εποχιακές αλλαγές. Οι δακτυλιοειδείς κόμβοι μπορούν να επηρεάσουν το ρεύμα εκτόξευσης, το σχηματισμό νεφών και τη βροχόπτωση σε όλο τον κόσμο. Αυτοί οι τρόποι λειτουργίας εξηγούν επίσης κάποια από την έλλειψη συνέπειας στις δίνες του ανέμου ή τις κυκλοφορίες αέρα στις χιονοθύελλες της Νέας Αγγλίας και τις έντονες καταιγίδες Midwest.
Ο Battalio αναρωτήθηκε αν υπήρχαν παρόμοια μοτίβα καιρού σε μέρη όπως ο Άρης και ο Τιτάνας. Αυτός και οι συνάδελφοί του ανέλυσαν 15 χρόνια ατμοσφαιρικών παρατηρήσεων από τον Άρη και ανακάλυψαν ότι, παρόμοια με τη Γη, ο Κόκκινος Πλανήτης έχει δακτυλιοειδείς λειτουργίες. Ο Juan Lora, καθηγητής του Battalio στο Yale, ανέπτυξε επίσης ένα παγκόσμιο κλιματικό μοντέλο για την αναζήτηση δακτυλιοειδών τρόπων λειτουργίας στον Τιτάνα.
Αυτό το κινούμενο σχέδιο, που βασίζεται σε εικόνες που τραβήχτηκαν από το Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) στην αποστολή Cassini της NASA κατά τη διάρκεια αρκετών πτήσεων του Τιτάνα το 2009 και το 2010, δείχνει καθαρά φωτεινά σημεία που έχουν ερμηνευτεί ως ένδειξη καταιγίδων σκόνης. Πιστώσεις: NASA/JPL-Caltech/Πανεπιστήμιο της Αριζόνα/Πανεπιστήμιο Paris Diderot/IPGP/S. Οι Rodriguez et al. 2018
Αυτό που βρήκαν είναι ότι οι δακτυλιοειδείς τρόποι είναι πιθανότατα ακόμη πιο επιδράσεις σε αυτούς τους δύο κόσμους από ό,τι στη Γη. Οι δακτυλιοειδείς λειτουργίες αντιπροσωπεύουν το ήμισυ της μεταβλητότητας του ανέμου στον Άρη και τουλάχιστον τα δύο τρίτα αυτής στον Τιτάνα.
Στον Άρη, ο Τιτάνας και οι λειτουργίες της Γης εμφανίζονται τακτικά. Επειδή οι δακτυλιοειδείς λειτουργίες επηρεάζουν τις δίνες που προκαλούν καταιγίδες σκόνης, η ανάλυση σε πραγματικό χρόνο των δακτυλιοειδών καταιγίδων επιτρέπει απλές προβλέψεις καταιγίδων σκόνης χωρίς να χρειάζεται να βασίζονται σε ένα σύνθετο μοντέλο, είπαν οι ερευνητές.
«Το γεγονός ότι έχουμε βρει δακτυλιοειδείς τρόπους σε κόσμους τόσο διαφορετικούς από τη Γη, όπως ο Άρης και ο Τιτάνας, σημαίνει επίσης ότι μπορεί να είναι πανταχού παρόντες σε πλανητικές ατμόσφαιρες, από την Αφροδίτη, μέχρι τους γίγαντες αερίων ή τους εξωπλανήτες», δήλωσε ο Battalio, σε δελτίο τύπου.
«Σύννεφα μεθανίου και επιφανειακές αλλαγές που προκαλούνται από τη βροχή μεθανίου στον Τιτάνα έχουν παρατηρηθεί στο παρελθόν», πρόσθεσε η Λόρα. «Και τώρα φαίνεται ότι αυτά τα γεγονότα συνδέονται με μετατοπίσεις του ισχυρού αεριωθούμενου ρεύματος του Τιτάνα, επηρεασμένοι από τους δακτυλιοειδείς τρόπους λειτουργίας του».
Δελτίο καιρού από τον κρατήρα Gale στον Άρη, από το όργανο καιρού στο ρόβερ Curiosity. Πίστωση: NASA/JPL.
Ο Άρης είναι συνήθως ένας κόσμος με άνεμο, με καταιγίδες σκόνης που μπορεί να καλύψει ολόκληρο τον πλανήτη. Διάφορες ρομποτικές αποστολές που έχουν στείλει οι άνθρωποι στην επιφάνεια του Άρη είχαν μετεωρολογικά όργανα, από το Phoenix lander's Telltale, το οποίο παρείχε δεδομένα ανέμου στα μέτρα του Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) του Rover Perseverance και παρέχει καθημερινές και εποχιακές αναφορές για την ατμοσφαιρική πίεση, την υγρασία, την υπεριώδη ακτινοβολία στην επιφάνεια του Άρη, τη θερμοκρασία του αέρα και τη θερμοκρασία του εδάφους γύρω από το rover.
Η πληθώρα εικόνων που συγκεντρώθηκαν από το διαστημόπλοιο Mars Reconnaissance Orbiter επέτρεψαν επίσης στους αστρονόμους να αποκτήσουν πολύ βαθύτερες πληροφορίες για τα καιρικά συστήματα στον Άρη.
Η δυνατότητα πρόβλεψης καταιγίδων σε άλλους κόσμους θα ήταν σημαντική για ρομποτικές αποστολές, αλλά και για μελλοντικές ανθρώπινες αποστολές.
Στοιχεία από διαβόλους της σκόνης που χορεύουν στον Άρη. Πίστωση: NASA/JPL/UArizona
«Η κατανόηση και η πρόβλεψη αυτών των γεγονότων είναι ζωτικής σημασίας για την ασφάλεια των αποστολών, ιδιαίτερα εκείνων που βασίζονται στην ηλιακή ενέργεια, αλλά και για όλες τις αποστολές καθώς προσγειώνονται στην επιφάνεια», είπε ο Battalio.
Περαιτέρω ανάγνωση:
Δελτίο Τύπου του Πανεπιστημίου Yale
Αστρονομία της Φύσης
Λεζάντα κύριας εικόνας: Εικονογράφηση Michael S. Helfenbein; Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά της NASA/JPL-Caltech.