حتى خبراء الأرصاد الجوية الذين توقعوا حالة الطقس على الأرض يعترفون بأنهم لا يستطيعون دائمًا التنبؤ بدقة بالطقس في مكان محدد على كوكبنا في أي وقت. وبالتالي ، فإن محاولة التنبؤ بأحوال الغلاف الجوي في عالم آخر يمكن أن تكون مستحيلة تمامًا.
لكن دراسة جديدة تشير إلى أن تقنية التنبؤ المستخدمة كثيرًا على الأرض يمكن تطبيقها أيضًا على عوالم أخرى ، مثل المريخ أو تيتان ، أكبر أقمار زحل.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة التي نُشرت في مجلة Nature Astronomy ، ج. 'إنها مجرد مسألة دمج مجموعات بيانات مراقبة أفضل مع نماذج عددية مصقولة بشكل كافٍ.
تستخدم التقنية ظاهرة تتعلق بالتيار النفاث للأرض ، تسمى الأوضاع الحلقية. الأنماط الحلقية هي تغيرات في تدفق الغلاف الجوي للأرض لا تتعلق بالتغيرات الموسمية. يمكن أن تؤثر العقد الحلقية على التدفق النفاث وتشكيل السحب وهطول الأمطار في جميع أنحاء العالم. تفسر هذه الأنماط أيضًا بعض الافتقار إلى الاتساق في دوامات الرياح ، أو دوران الهواء في العواصف الثلجية في نيو إنجلاند والعواصف الشديدة في الغرب الأوسط.
تساءل باتاليو عما إذا كانت هناك أنماط طقس مماثلة في أماكن مثل المريخ وتيتان. قام هو وزملاؤه بتحليل 15 عامًا من ملاحظات الغلاف الجوي من المريخ واكتشفوا أن الكوكب الأحمر ، على غرار الأرض ، له أوضاع حلقيّة. كما طور خوان لورا ، أستاذ باتاليو بجامعة ييل ، نموذجًا مناخيًا عالميًا للبحث عن الأوضاع الحلقيّة على تيتان.
هذه الرسوم المتحركة ، المستندة إلى الصور التي تم التقاطها بواسطة مطياف رسم الخرائط المرئي والأشعة تحت الحمراء (VIMS) في مهمة كاسيني التابعة لناسا خلال عدة رحلات طيران على تيتان في عامي 2009 و 2010 ، تُظهر نقاطًا ساطعة واضحة تم تفسيرها كدليل على العواصف الترابية. المصدر: NASA / JPL-Caltech / جامعة أريزونا / جامعة باريس ديدرو / IPGP / S. رودريغيز وآخرون. 2018
ما وجدوه هو أن الأوضاع الحلقية من المحتمل أن تكون أكثر تأثيرًا على هذين العالمين مما هي عليه على الأرض. تمثل الأنماط الحلقيّة نصف تقلبات الرياح على المريخ وثلثيها على الأقل على تيتان.
تحدث أوضاع كل من كوكب المريخ وتيتان والأرض بانتظام. قال الباحثون ، لأن الأوضاع الحلقية تؤثر على الدوامات التي تسبب العواصف الترابية ، فإن التحليل في الوقت الفعلي للأنماط الحلقيّة يتيح تنبؤات بسيطة بالعواصف الترابية دون الحاجة إلى الاعتماد على نموذج معقد.
قال باتاليو في بيان صحفي: 'حقيقة أننا وجدنا أوضاعًا حلقيًا في عوالم مختلفة عن الأرض مثل المريخ وتيتان تعني أيضًا أنها قد تكون موجودة في كل مكان في الغلاف الجوي للكواكب ، من كوكب الزهرة إلى عمالقة الغاز أو الكواكب الخارجية'.
وأضافت لورا: 'لقد لوحظت سحب الميثان والتغيرات السطحية الناجمة عن أمطار الميثان على تيتان من قبل'. 'والآن يبدو أن هذه الأحداث مرتبطة بتحولات تيار نفاث قوي لتيتان ، متأثرًا بأوضاعها الحلقيّة.'
تقرير الطقس من Gale Crater على سطح المريخ ، من أداة الطقس على Curiosity روفر. الائتمان: ناسا / مختبر الدفع النفاث.
عادة ما يكون كوكب المريخ عالمًا مليئًا بالرياح ، حيث يمكن أن تغطي العواصف الترابية الكوكب بأكمله. البعثات الروبوتية المختلفة التي أرسلها البشر إلى سطح المريخ تحتوي على أدوات الطقس ، من تيلتال طائر الفينيق لاندر ، التي قدمت بيانات عن الرياح ، لمحلل المريخ للديناميات البيئية (MEDA) التابع لمركبة بيرسفيرانس ، والتي تقدم تقارير يومية وموسمية عن الضغط الجوي ، والرطوبة ، والأشعة فوق البنفسجية على سطح المريخ ، ودرجة حرارة الهواء ، ودرجة حرارة الأرض حول المركبة الجوالة.
كما سمح العدد الكبير من الصور التي جمعتها المركبة الفضائية Mars Reconnaissance Orbiter لعلماء الفلك باكتساب معلومات أعمق بكثير عن أنظمة الطقس على المريخ.
ستكون القدرة على التنبؤ بالعواصف في عوالم أخرى أمرًا مهمًا للمهمات الروبوتية ، ولكن أيضًا للبعثات البشرية المستقبلية.
دليل على رقص شياطين الغبار على سطح المريخ. الائتمان: NASA / JPL / UArizona
قال باتاليو: 'يعد فهم هذه الأحداث والتنبؤ بها أمرًا حيويًا لسلامة البعثات ، خاصة تلك التي تعتمد على الطاقة الشمسية ، ولكن أيضًا لجميع المهمات أثناء هبوطها على السطح'.
قراءة متعمقة:
بيان صحفي من جامعة ييل
علم الفلك الطبيعي
يؤدي شرح الصورة: رسم توضيحي لـ Michael S. Helfenbein ؛ الصورة مقدمة من NASA / JPL-Caltech.
