Denna serie bilder från en navigeringskamera ombord på NASA:s Perseverance-rover visar en vindpust som sveper damm över Marslätten bortom roverns spår den 18 juni 2021 (den 117:e solen, eller marsdagen, för uppdraget). Dammmolnet i denna GIF uppskattades vara 1,5 kvadrat miles (4 kvadratkilometer) stort; det var det första sådana vindlyfta dammmoln av denna skala som någonsin fångats på bilder. Kredit:NASA/JPL-Caltech/SSI
Under de första hundra dagarna i Jezero Crater såg NASA:s Perseverance Mars-rover några av de mest intensiva dammaktiviteter som någonsin bevittnats av ett uppdrag som skickats till den röda planetens yta. Rovern upptäckte inte bara hundratals dammbärande virvelvindar som kallas dammdjävlar, Perseverance spelade in den första videon som någonsin spelats in av vindbyar som lyfter ett massivt dammmoln från mars.
En artikel som nyligen publicerades i Science Advances skildrar mängden väderfenomen som observerats under de första 216 marsdagarna, eller sols. De nya rönen gör det möjligt för forskare att bättre förstå dammprocesser på Mars och bidra till en kunskapsmassa som en dag kan hjälpa dem att förutsäga de dammstormar som Mars är känd för – och som utgör ett hot mot framtida robot- och mänskliga upptäcktsresande.
"Varje gång vi landar på en ny plats på Mars är det en möjlighet att bättre förstå planetens väder", säger tidningens huvudförfattare, Claire Newman från Aeolis Research, ett forskningsföretag fokuserat på planetariska atmosfärer. Hon tillade att det kan vara mer spännande väder på väg:"Vi hade en regional dammstorm ovanpå oss i januari, men vi är fortfarande mitt i dammsäsongen, så vi kommer med stor sannolikhet att se fler dammstormar ."
Uthållighet gjorde dessa observationer främst med roverns kameror och en svit av sensorer som tillhör Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), ett vetenskapsinstrument som leds av Spaniens Centro de Astrobiología i samarbete med det finska meteorologiska institutet och NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. MEDA inkluderar vindsensorer, ljussensorer som kan upptäcka virvelvindar när de sprider solljus runt rovern och en kamera som vänder mot himlen för att ta bilder av damm och moln.
"Jezero Crater kan finnas i en av de mest aktiva dammkällorna på planeten", säger Manuel de la Torre Juarez, MEDA:s biträdande huvudutredare vid JPL. "Allt nytt vi lär oss om damm kommer att vara till hjälp för framtida uppdrag."
Täta virvelvindar
Studieförfattarna fann att minst fyra virvelvindar passerar uthållighet på en typisk Mars-dag och att mer än en per timme passerar under en timmes hög period strax efter middagstid.
Roverns kameror dokumenterade också tre tillfällen då vindbyar lyfte upp stora dammmoln, något som forskarna kallar "vindbyar". Den största av dessa skapade ett massivt moln som täckte 1,5 kvadrat miles (4 kvadratkilometer). Tidningen uppskattade att dessa vindbyar tillsammans kan lyfta lika mycket eller mer damm som virvelvindarna som vida överstiger dem.
"Vi tror att dessa vindkastningar är sällsynta men kan vara ansvariga för en stor del av bakgrundsdamm som svävar hela tiden i Mars atmosfär," sa Newman.
Varför är Jezero annorlunda?
Medan vind och damm är utbredd över hela Mars, verkar det som forskarna hittar särskilja Jezero. This greater activity may be linked to the crater being near what Newman describes as a "dust storm track" that runs north to south across the planet, often lifting dust during the dust storm season.
Newman added that the greater activity in Jezero could be due to factors such as the roughness of its surface, which can make it easier for the wind to lift dust. That could be one explanation why NASA's InSight lander—in Elysium Planitia, about 2,145 miles (3,452 kilometers) away from Jezero Crater—is still waiting for a whirlwind to clear its dust-laden solar panels, while Perseverance has already measured nearby surface dust removal by several passing whirlwinds.
"Perseverance is nuclear-powered, but if we had solar panels instead, we probably wouldn't have to worry about dust buildup," Newman said. "There's generally just more dust lifting in Jezero Crater, though average wind speeds are lower there and peak wind speeds and whirlwind activity are comparable to Elysium Planitia."
In fact, Jezero's dust lifting has been more intense than the team would have wanted:Sand carried in whirlwinds damaged MEDA's two wind sensors. The team suspects the sand grains harmed the thin wiring on the wind sensors, which stick out from Perseverance's mast. These sensors are particularly vulnerable because they must remain exposed to the wind in order to measure it correctly. Sand grains blown in the wind, and likely carried in whirlwinds, also damaged one of the Curiosity rover's wind sensors (Curiosity's other wind sensor was damaged by debris churned up during its landing in Gale Crater).
With Curiosity's damage in mind, the Perseverance team provided an additional protective coating to MEDA's wires. Yet Jezero's weather still got the better of them. De la Torre Juarez said the team is testing software changes that should allow the wind sensors to keep working.
"We collected a lot of great science data," de la Torre Juarez said. "The wind sensors are seriously impacted, ironically, because we got what we wanted to measure." + Utforska vidare
