Staubsturmsequenzen auf dem Mars

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

(Originalartikel unter https://www.cfa.harvard.edu)

Eine Bild des Mars Global Surveyor von Staubstürmen im Norden im Herbst des Marsjahres 24. Astronomen haben im Laufe von acht Marsjahren 14974 Staubstürme auf dem Mars erfaßt und diese ausgewertet, um eine einzigartige Vorgeschichte an größeren Sequenzen dieser Stürme, die bei Planungen zukünftiger Marsmissionen helfen können, aufzudecken.
NASA; Battalio and Wang 2021

Staubstürme gehören zu den bestimmenden Eigenschaften der Marsatmosphäre. Sie reichen von kleinräumigen Staubteufeln bis zu globalen Ereignissen und beeinflussen durch atmosphärische Veränderungen massiv das Klima des Mars. Untersuchungen des Klimas auf dem Mars sind als Anleitung von Modellierungsbemühungen der zu erwartenden Marsatmosphäre bei Missionen wichtig, so daß diese von den Anweisungen für Raumfahrzeuge während des Eintritts, Abstiegs und der Landung und später bei Arbeiten an der Oberfläche berücksichtigt werden können.

Mittlere bis große Staubereignisse treten meist in der zweiten Hälfte des Marsjahres, auf der nördlichen Hemisphäre während Herbst und Winter, auf und werden größer, wenn sich kleinere Staubstürme vereinen. Mars Global Surveyor und Mars Reconnaissance Orbiter fertigen täglich globale Karten vom Mars an. Die CfA-Astronomen Michael Battalio und Huiqun Wang haben diese Aufnahmen verwendet, um die Mars Dust Activity Database (MDAD) aufzustellen, eine umfangreiche, acht Marsjahre umfassende Datenbank an Staubstürmen und nutzten den Daten-bestand, um Eigenschaften der Staubstürme auszuwerten.

Die Wissenschaftler werteten das MDAD aus und finden in diesem Zeitraum insgesamt 14,974 Staubstürme, von denen jeder für sich größer als einhunderttausend Quadratkilometer war und über viele Marstage („Sols“) verfolgt werden konnte. Sie definieren eine Staubsturmsequenz als eine Sammlung von Sturmmitgliedern mit einem über mehr als drei Sols zusammenhängenden Bahnverlauf und finden im Datenbestand 228 auf diese Weise definierte Sequenzen; bei deren Auswertung stellen sie fest, daß die Sequenzen in drei allgemeine Gruppen fallen, abhängig von Zahl und Größe der Mitglieder. Die beiden Wissenschaftler finden 43 Sequenzen, von denen jede größer als zehn Millionen Quadratkilometer ist und definieren diese als Hauptsequenzen. Solche Hauptsequenzen beeinflussen erheblich Transmission, thermischen Aufbau und Zirkulation der Marsatmosphäre. Hauptsequenzen treten über einen engeren jahreszeitlichen Zeitrahmen auf als die anderen Sturmsequenzen und bestehen aus Staubsturmmitgliedern, die einzeln betrachtet größer und langlebiger sind als die Stürme in den anderen Sequenzen. Die Autoren berichten von weiteren wichtigen Folgerungen, darunter vor allem, daß die Hauptsequenzen einzigartige Vorgeschichten haben, etwa daß während der sechs vorangegangenen Sols das Staubsturmareal ständig angewachsen ist. Die MDAD, der umfassendste verfügbare Katalog zur Staubaktivität, ist eine wertvolle neue Quelle zur Modellierung der Marsatmosphäre und Missionsplanung.

Literatur:

“The Mars Dust Activity Database (MDAD): A Comprehensive Statistical Study of Dust Storm Sequences”

Michael Battalio and Huiqun Wang

Icarus, 354, 114059, 2021