แม้เราจะทราบกันมาหลายทศวรรษแล้วว่าดาวอังคารมีปรากฏการณ์พายุหมุน (Dust Devil) ปรากฏขึ้นมาให้เห็นอยู่บ่อยครั้ง แต่หากว่ากันตามตรงแล้วนักวิทยาศาสตร์มีความรู้น้อยมากเกี่ยวกับตำแหน่งหรือช่วงเวลาที่แน่นอนที่จะเกิดพายุเหล่านี้ขึ้น ทาง ESA ได้ตามเก็บข้อมูลของพายุฝุ่นจากยาน ExoMars Trace Gas Orbiter นำมาสู่แผนที่พายุฝุ่นที่ครอบคลุมทั่วทั้งพื้นผิวของดาวอังคาร ที่จะช่วยทำให้การลงจอดยานอวกาศบนดาวอังคารปลอดภัยมากยิ่งขึ้น

ฝุ่นบนดาวอังคารเป็นตัวแปรสำคัญต่อปรากฏการณ์ภายในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร เนื่องจากฝุ่นสามารถบดบังแสงอาทิตย์ ทำให้อุณหภูมิในตอนกลางวันเย็นลง และในทางกลับกัน มันก็สามารถกักเก็บความร้อนไว้ในตอนกลางคืนเหมือนผ้าห่มได้เช่นกัน อนุภาคฝุ่นยังเป็นจุดเริ่มต้นของการก่อตัวของเมฆ และในบางครั้งพายุฝุ่นขนาดใหญ่สามารถทำให้น้ำในชั้นบรรยากาศระเหยหนีออกสู่อวกาศได้

ภาพแผนที่ของพายุฝุ่นหมุนดาวอังคารที่เกิดจากข้อมูลของยาน Mars Express และ TGO ภาพจาก ESA

ฝุ่นดาวอังคารจะแขวนลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศ แตกต่างจากบนโลกที่ฝุ่นที่ลอยในชั้นบรรยากาศจะถูกชะล้างด้วยหยาดน้ำฟ้าให้ออกไปจากชั้นบรรยากาศ แต่ดาวอังคารนั้น ฝุ่นสามารถลอยอยู่ในบรรยากาศได้เป็นเวลานาน และถูกลมพัดวนไปรอบทั้งดาวเคราะห์ ดังนั้นเพื่อเข้าใจสภาพภูมิอากาศของดาวอังคารให้ดีขึ้น นักวิทยาศาสตร์จึงต้องการทราบว่า ฝุ่นถูกยกขึ้นสู่บรรยากาศ “เมื่อใด ที่ไหน และอย่างไร”

ในงานวิจัยล่าสุดของ ESA ได้ใช้โครงข่ายประสาทเทียม (Neural Network) มาวิเคราะห์ภาพถ่ายที่ได้จากยาน Mars Express และ ExoMars Trace Gas Orbiter จากภาพถ่ายพายุฝุ่นหมุนทั้งหมด 1,039 ลูก มี 373 ลูกที่สามารถระบุทิศทางการเคลื่อนที่ได้ และจากข้อมูลที่ติดตามผลได้นั้นปรากฏว่าพายุฝุ่นหมุนสามารถพบได้ทั่วดาวอังคาร แม้แต่บนภูเขาไฟสูงใหญ่ แต่ก็มีบางพื้นที่ที่พบมากเป็นพิเศษ เช่น บริเวณ Amazonis Planitia ซึ่งเป็นที่ราบกว้างใหญ่ที่ปกคลุมด้วยฝุ่นและทรายละเอียด

ภาพถ่ายพายุฝุ่นหมุนจาก MRO ภาพจาก NASA

จากการติดตามความเร็วของพายุฝุ่น นักวิจัยพบว่าลมในพายุนั้นสามารถหมุนได้เร็วถึง 158 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเร็วกว่าที่เคยวัดได้จากยานสำรวจบนพื้นผิว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากบรรยากาศของดาวอังคารเบาบางกว่าโลกถึง 100 เท่า ต่อให้มนุษย์ไปยืนอยู่บนใจกลางของพายุก็แทบจะไม่รู้สึกถึงแรงลมของมันเลย

อีกทั้งการศึกษานี้ยังได้พบว่าฤดูกาลยังสัมพันธ์กับการเกิดขึ้นของพายุฝุ่นอีกด้วย โดยพบว่าพายุหมุนมักเกิดในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนของแต่ละซีกดาว มันมักคงอยู่เพียงไม่กี่นาที และเกิดขึ้นในเวลากลางวัน โดยเฉพาะระหว่างเวลา 11:00–14:00 น. ของดาวอังคาร ซึ่งคล้ายกับสิ่งที่เกิดบนโลกในพื้นที่แห้งและมีฝุ่นมากช่วงสายถึงบ่ายของฤดูร้อน

ภาพถ่ายพายุฝุ่นหมุนบนดาวอังคารจากยาน TGO ภาพจาก ESA

การสร้างภาพรวมของพายุฝุ่นที่ครอบคลุมทั้งดาวอังคารนี้เป็นเรื่องที่ไม่ง่าย เพราะก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เก็บข้อมูลของพายุฝุ่นส่วนใหญ่ผ่านทางยานสำรวจบนพื้นผิวซึ่งข้อมูลเหล่านี้ไม่ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของดาวอังคาร การใช้ข้อมูลจากภาพถ่ายของยานอวกาศช่วยทำให้สามารถวิเคราะห์ข้อมูลทั้งความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่ของพายุบนพื้นผิวเหล่านี้ได้ ซึ่งแม้กล้องถ่ายภาพบนยานอวกาศเหล่านี้จะไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อการวัดความเร็วลมภายในชั้นบรรยากาศโดยตรง แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้อาศัยการเหลื่อมกันของข้อมูลภาพแต่ละย่านสีมาวิเคราะห์และคำนวณความเร็วการหมุนของพายุฝุ่น

นับเป็นเรื่องน่าทึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ช่วงของข้อมูลจากภาพถ่ายแต่ละย่านสีมาทำการวิเคราะห์ความเร็วของลมภายในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่เคยมีใครเคยคิดที่จะทำมาก่อน

การศึกษาพายุฝุ่นบนดาวอังคารนี้ช่วยทำให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการกระจายตัว ตำแหน่ง และช่วงเวลาเกิดของพายุฝุ่นบนดาวอังคารได้ดีมากขึ้น ซึ่งจากช่วยทำให้การลงจอดของยานอวกาศบนพื้นผิวปลอดภัยมากยิ่งขึ้นเพราะหากลงจอดในบริเวณที่ร้อนจัดและเกิดพายุฝุ่นหมุนอยู่อาจจะเกิดความเสี่ยงต่อยานอวกาศที่อาจจะนำมาซึ่งความล้มเหลวของภารกิจได้ และทำให้ยานอวกาศสามารถมีอายุการใช้งานบนดาวอังคารได้เพิ่มมากยิ่งขึ้น

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล

อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : ESA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

ESA ทำแผนที่ติดตามพายุฝุ่นบนดาวอังคารได้ครอบคลุมทั้งดาวพร้อมวัดความเร็วพายุจากอวกาศ