火星探査車パーセベランスに搭載されたマイクを使って研究を進めている研究者たちは、通過する砂塵旋風の音を録音することに成功した。この音声データは、NASAの探査車上空を通過した火星の旋風の物理的特性を解明するのに十分なものだった。
この現象は2021年11月27日に発生し、パーセベランスは問題のダストデビルの画像も撮影しました。研究チームによる、塵を多く含んだ対流渦を描写した研究結果は、本日Nature Communications誌に掲載されました。
「スーパーカムのマイクは、地質学的研究（レーザーの音を使って岩石の特性を調べる）を念頭に置いてパーセベランスに搭載されることが決定されました」と、ISAE-SUPAEROの惑星科学者で本研究の筆頭著者であるナオミ・マードック氏はギズモードへのメールで述べています。しかし、マードック氏はさらに、「大気科学調査における音響データの価値を確信していました」と付け加えました。
パーセベランスは、かつて干上がった湖底と考えられているジェゼロ・クレーター周辺を2年近く探査し、化石化した微生物の痕跡を発見しようと努めてきました。その間、レーザーを用いて岩石の化学組成を分析し、地球に輸送するための岩石サンプルを採取し、火星表面の画像を撮影しました。
探査車は、搭載カメラの一つ「スーパーカム」に取り付けられた小型マイクを使って、ジェゼロの記録も行いました。現在、ジェゼロは塵に覆われた広大な盆地となっており、火星の突風が粒子状物質を巻き上げ、惑星の周囲を巻き込むのに最適です。研究チームは、しばしば厄介な塵で満たされた火星の旋風の特徴を明らかにすることに成功しました。
「この砂塵旋風の録音では、風の音だけでなく、何百もの砂塵の衝突音も聞こえます」とマードック氏は付け加えた。「これは、マイクが砂塵の巻き上げプロセスを直接観察し、巻き上げが発生する状況を特徴づけることができることを示しています。」
分析の結果、研究チームはダストデビルの幅が約24メートル、高さが少なくとも100メートルと、巨大な構造物であることが判明しました。ダストデビルが探査機の上空を完全に通過するまでに約8秒かかりました。音声では、渦の両壁からの風、ダストデビルの目の静寂、そして探査機に衝突した個々のダスト粒子の衝撃音が聞こえました。
興味深いことに、2018年から火星に滞在し、火星での任務の終わりに近づいているインサイト着陸機は、火星の反対側の着陸地点から砂塵旋風を一度も検知していません。着陸機の主な目的は、火星の地震を通して火星内部を理解することですが、旋風は確認されていますが、火星の大気圏に塵を巻き上げたことはありません。
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