La sonda Hope segue le tempeste di polvere marziane

Tre lunghezze d’onda visibili e due lunghezze d’onda ultraviolette vengono catturate dal sistema di telecamere EXI, fornendo una visione multispettrale del tempo attraverso i satelliti di Marte.

La missione di esplorazione marziana degli Emirati, la prima esplorazione interplanetaria da parte di un paese arabo, riporta una serie di osservazioni uniche delle tempeste di sabbia marziane, fornendo informazioni approfondite e approfondimenti sul modo in cui queste tempeste si sviluppano e si diffondono in vaste aree del pianeta.

Hope fornisce una piattaforma per osservare i dettagli della struttura e della diversità dell’atmosfera marziana. Le osservazioni coordinate effettuate dalla telecamera EXI e dallo spettrometro a infrarossi EMIRS caratterizzano lo stato termico della superficie e della bassa atmosfera e forniscono dettagli sulla distribuzione geografica di polvere, vapore acqueo, nubi di ghiaccio d’acqua e anidride carbonica su scale temporali da minuti a giorni.

Il sistema di telecamere EXI combina immagini a tre lunghezze d’onda visibili e due ultraviolette, fornendo una “vista satellitare meteorologica multispettrale” di Marte. Queste immagini sono prodotti “calibrati” che hanno rimosso molti degli artefatti introdotti dal sistema di telecamere e forniscono informazioni di ingegneria osservativa per consentire la mappatura.

EMIRS è uno spettrometro a infrarossi termici (operante nell’intervallo di lunghezze d’onda 6-40 micron) che integra EXI nella caratterizzazione della bassa atmosfera di Marte. Le misurazioni EMIRS vengono utilizzate per determinare la distribuzione dei componenti della bassa atmosfera come polvere, ghiaccio d’acqua e vapore acqueo (qui presentato come profondità ottica, correlata alla quantità di aerosol sospesi nell’atmosfera).

A partire dalla fine di dicembre 2021, EXI ed EMIRS hanno osservato una tempesta di polvere regionale in rapido sviluppo mentre si espandeva fino a raggiungere una dimensione di diverse migliaia di chilometri.

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La caratteristica “pinna di squalo” scura prominente nelle foto EXI è conosciuta come Syrtis Major. In questa regione, sottili sedimenti di sabbia basaltica scura ricoprono la superficie di un vulcano a scudo leggermente inclinato. A sud, la caratteristica circolare marrone chiaro è l’Hellas Impact Basin (il più grande cratere su Marte – circa 2.300 km di diametro, fino a 7 km di profondità) – spesso avvolto da polvere e nubi di ghiaccio d’acqua. Su entrambi i globi EMIRS ed EXI, un asterisco verde indica un “sito di riferimento” (cratere d’impatto di 85 km di diametro) per aiutare visivamente le caratteristiche di tracciamento nei due set di dati.

Il 29 dicembre 2021 (orbita EMM numero 153), EXI ha catturato un disco di Marte completamente illuminato, approssimativamente centrato nella Syrtis Major. Era la metà dell’inverno nell’emisfero australe (Ls = 149 gradi). Come è tipico per questa stagione, l’atmosfera era relativamente limpida e sulle pianure a est di Sirtes apparivano solo sottili nuvole di ghiaccio d’acqua. Inoltre, come al solito, l’Hellas sembrava essere pieno di nubi di polvere abbronzante, che oscuravano i depositi di ghiaccio superficiali che ricoprono la parte meridionale del bacino. Le osservazioni EMIRS durante questo periodo confermano la presenza di nubi di polvere relativamente dense in Hellas, ma rivelano solo basse quantità di polvere in sospensione altrove. Questa serie di osservazioni EXI ed EMIRS fornisce una base per il confronto con le successive osservazioni di Marte ottenute nelle due settimane successive.

Il 5 gennaio 2022, EXI ha ottenuto una visione di Marte in penombra: il sole stava tramontando vicino al centro del disco. Apparentemente, formatasi durante la scorsa settimana, un’enorme tempesta di polvere (circa 2.500 km di diametro) si stava avvicinando da est e stava parzialmente oscurando Certis Major; In questa tempesta compaiono anche nuvole di ghiaccio d’acqua grigia. L’Hellas era completamente coperto da nubi di polvere. Le osservazioni EMIRS mostrano elevate concentrazioni di polvere nelle tempeste di polvere Syrtis ed Hellas, con una “foschia di polvere” che si estende nell’estremo oriente.

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Il 7 gennaio 2022, l’osservazione di mezzogiorno di EXI rivela meglio quanto siano diffuse la foschia di polvere e le nuvole grigie di acqua ghiacciata a est di Syrtis Major ea nord dell’Hellas. I dati EMIRS rivelano un aumento dello spessore della foschia di polvere diffusa, che indica il sollevamento attivo di polvere dalla superficie che si estende per almeno 4.000 km a est di Syrtis Major.

Il 9 gennaio 2022, EXI ha osservato un emisfero completamente illuminato centrato su Syrtis Major. Il sollevamento di polvere si estendeva a ovest, con una tempesta di polvere multilobata separata (di circa 1.200 chilometri di diametro) in bilico sul nord-ovest di Sirtes. La foschia di polvere è molto prominente che copre le pianure a est di Sirtes. Ancora una volta, EMIRS rivela l’estensione delle nubi di polvere – raffigurando drammaticamente la crescente profondità ottica della polvere da nord-ovest di Sirtes fino all’estremità orientale della mappa – e si estendono per circa un terzo della circonferenza di Marte!

L’ultimo passo nel tempo è il 14 gennaio 2022, EXI mostra una scena del tardo pomeriggio (vicino al tramonto) di Syrtis Major. Non ci sono tempeste di polvere separate; Invece, la foschia di polvere diffusa è parzialmente oscurata e si estende verso est dall’intera regione di Syrtis Major/Hellas. I dati EMIRS indicano anche un diradamento della nebbia, con la quantità di polvere notevolmente ridotta. La persistenza di un velo di polvere a riempire il bacino dell’Hellas è evidente sia nell’immagine EXI che nella mappa EMIRS.

Quando la stagione marziana si avvicina alla primavera meridionale, l’attività delle tempeste di polvere diventa più prevalente. L’Osservatorio della speranza è una preziosa risorsa tropicale per documentare la posizione e l’evoluzione delle tempeste di sabbia sul pianeta e fornire osservazioni e approfondimenti senza precedenti sulla natura e la caratterizzazione di queste tempeste.

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