Att jaga storm kräver tur och tålamod på jorden – och ännu mer på Mars.

För forskare som tittar på den röda planeten från data som samlats in av NASA:s orbiters, den senaste månaden har varit oväntad. "Globala" dammstormar, där en skenande serie av stormar skapar ett dammmoln så stort att det omsluter planeten, dyker bara upp vart sjätte till åttonde år (det är tre till fyra Mars-år). Forskare förstår fortfarande inte varför eller hur exakt dessa stormar bildas och utvecklas.

I juni, en av dessa dammhändelser uppslukade snabbt planeten. Forskare observerade först en mindre skala dammstorm den 30 maj. Senast den 20 juni, det hade blivit globalt.

För Opportunity rover, det innebar en plötslig nedgång i sikten från en klar, solig dag till en mulen dag. Eftersom Opportunity går på solenergi, forskare var tvungna att avbryta vetenskapsaktiviteter för att bevara roverns batterier. Från och med den 18 juli, inget svar har mottagits från rovern.

Lyckligtvis, allt damm fungerar som en atmosfärisk isolator, hålla nattetemperaturerna från att sjunka till lägre än vad Opportunity kan hantera. Men den nästan 15-åriga roveraren är inte ute ur skogen än:det kan ta veckor, eller till och med månader, för att dammet ska börja lägga sig. Baserat på livslängden för en global storm 2001, NASA-forskare uppskattar att det kan vara i början av september innan diset har klarnat tillräckligt för att Opportunity ska kunna slå på och ringa hem.

När himlen börjar klarna, Opportunitys solpaneler kan täckas av en fin dammfilm. Det kan försena återhämtningen av rovern när den samlar energi för att ladda batterierna. En vindpust skulle hjälpa, men är inte ett krav för en fullständig återhämtning..

Medan Opportunity-teamet väntar på allvar på att höra från rover, forskare på andra Mars-uppdrag har fått en sällsynt chans att studera detta huvud-scratching-fenomen.

Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Odyssey, och Mars Atmosphere och Volatile Evolution (MAVEN) orbiters skräddarsyr alla sina observationer av den röda planeten för att studera denna globala storm och lära sig mer om Mars vädermönster. Under tiden, Curiosity-rovern studerar dammstormen från Mars-ytan.

Här är Så här studerar varje uppdrag just nu dammstormen, och vad vi kan lära oss av det:

Mars Odyssey

Med THEMIS-instrumentet (Thermal Emission Imaging System), forskare kan spåra Mars yttemperatur, atmosfärstemperatur, och mängden damm i atmosfären. Detta gör att de kan se dammstormen växa, utveckla, och försvinner med tiden.

"Detta är en av de största väderhändelserna som vi har sett på Mars, "sedan rymdfarkostobservationer började på 1960-talet, sa Michael Smith, en vetenskapsman vid NASA:s Goddard Spaceflight Center i Greenbelt, Maryland som arbetar på THEMIS-instrumentet. "Att ha ytterligare ett exempel på en dammstorm hjälper oss verkligen att förstå vad som händer."

Sedan dammstormen började, THEMIS-teamet har ökat frekvensen av globala atmosfäriska observationer från var tionde dag till två gånger i veckan, sa Smith. Ett mysterium de fortfarande försöker lösa:Hur dessa dammstormar blir globala. "Varje Mars år, under dammiga årstid, det finns många lokala eller regionala stormar som täcker ett område på planeten, " sa Smith. Men forskare är ännu inte säkra på hur dessa mindre stormar ibland växer till att sluta omsluta hela planeten.

Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)

Mars Reconnaissance Orbiter har två instrument som studerar dammstormen. Varje dag, Mars Color Imager (MARCI) kartlägger hela planeten mitt på eftermiddagen för att spåra stormens utveckling. Under tiden, MRO:s Mars Climate Sounder (MCS) instrument mäter hur atmosfärens temperatur förändras med höjden. Sedan slutet av maj, instrumenten har observerat början och snabb expansion av en dammstorm på Mars.

Med dessa uppgifter, forskare studerar hur dammstormen förändrar planetens atmosfäriska temperaturer. Precis som i jordens atmosfär, ändrade temperaturer på Mars kan påverka vindmönster och till och med cirkulationen av hela atmosfären. Detta ger en kraftfull återkoppling:Solvärmning av dammet som lyfts upp i atmosfären ändrar temperaturer, som förändrar vindar, vilket kan förstärka stormen genom att lyfta mer damm från ytan.

Forskare vill veta detaljerna om stormen - var stiger eller faller luften? Hur står sig de atmosfäriska temperaturerna nu i jämförelse med ett stormfritt år? Och som med Mars Odyssey, MRO-teamet vill veta hur dessa dammstormar blir globala.

"Själva det faktum att du kan börja med något som är en lokal storm, inte större än en liten [amerikansk] stat, och sedan utlösa något som väcker mer damm och producerar ett dis som täcker nästan hela planeten är anmärkningsvärt, " sa Rich Zurek från NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, projektforskaren för MRO.

Scientists want to find out why these storms arise every few years, which is hard to do without a long record of such events. It'd be as if aliens were observing Earth and seeing the climate effects of El Niño over many years of observations—they'd wonder why some regions get extra rainy and some areas get extra dry in a seemingly regular pattern.

MAVEN

Ever since the MAVEN orbiter entered Mars' orbit, "one of the things we've been waiting for is a global dust storm, " said Bruce Jakosky, the MAVEN orbiter's principle investigator.

But MAVEN isn't studying the dust storm itself. Snarare, the MAVEN team wants to study how the dust storm affects Mars' upper atmosphere, about 62 miles (more than 100 kilometers) above the surface—where the dust doesn't even reach. MAVEN's mission is to figure out what happened to Mars' early atmosphere. We know that at some point billions of years ago, liquid water pooled and ran along Mars' surface, which means that its atmosphere must have been thicker and more insulating, similar to Earth's. Since MAVEN arrived at Mars in 2014, its investigations have found that this atmosphere may have been stripped away by a torrent of solar wind over several hundred million years, between 3.5 and 4.0 billion years ago.

But there are still nuances to figure out, such as how dust storms like the current one affect how atmospheric molecules escape into space, Jakosky said. Till exempel, the dust storm acts as an atmospheric insulator, trapping heat from the Sun. Does this heating change the way molecules escape the atmosphere? It is also likely that, as the atmosphere warms, more water vapor rises high enough to be broken down by sunlight, with the solar wind sweeping the hydrogen atoms into space, Jakosky said.

The team won't have answers for a while yet, but each of MAVEN's five orbits per day will continue to provide invaluable data.

Curiosity

Most of NASA's spacecraft are studying the dust storm from above. The Mars Science Laboratory mission's Curiosity rover has a unique perspective:the nuclear-powered science machine is largely immune to the darkened skies, allowing it to collect science from within the beige veil enveloping the planet.

"We're working double-duty right now, " said JPL's Ashwin Vasavada, Curiosity's project scientist. "Our newly recommissioned drill is acquiring a fresh rock sample. But we are also using instruments to study how the dust storm evolves."

Curiosity has a number of "eyes" that can determine the abundance and size of dust particles based on how they scatter and absorb light. That includes its Mastcam, ChemCam, and an ultraviolet sensor on REMS, its suite of weather instruments. REMS can also help study atmospheric tides—shifts in pressure that move as waves across the entire planet's thin air. These tides change drastically based on where the dust is globally, not just inside Gale crater.

The global storm may also reveal secrets about Martian dust devils and winds. Dust devils can occur when the planet's surface is hotter than the air above it. Heating generates whirls of air, some of which pick up dust and become dust devils. During a dust storm, there's less direct sunlight and lower daytime temperatures; this might mean fewer devils swirling across the surface.

Even new drilling can advance dust storm science:watching the small piles of loose material created by Curiosity's drill is the best way of monitoring winds.

Scientists think the dust storm will last at least a couple of months. Every time you spot Mars in the sky in the weeks ahead, remember how much data scientists are gathering to better understand the mysterious weather of the Red Planet.