คลื่นแรงโน้มถ่วงในบรรยากาศมีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนกระแสอากาศแบบ latitudinal บนดาวเคราะห์สีแดงโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับความสูงสูงตามการศึกษาใหม่ของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโตเกียว
ภาพนี้จากภารกิจ Emirates Mars แสดงดาวอังคารและบรรยากาศที่บาง เครดิตภาพ: UAESA / MBRSC / Hope Mars Mission / EXI / Andrealuck
“ บนโลกคลื่นบรรยากาศขนาดใหญ่ที่เกิดจากการหมุนของโลกที่รู้จักกันในชื่อ Rossby Waves เป็นอิทธิพลหลักในการไหลเวียนของอากาศในสตราโตสเฟียร์หรือส่วนล่างของบรรยากาศกลาง” ศาสตราจารย์ Kaoru Sato ของมหาวิทยาลัยโตเกียวกล่าว
“ แต่การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าบนดาวอังคารคลื่นแรงโน้มถ่วงมีผลกระทบที่โดดเด่นในช่วงกลางและสูงละติจูดของบรรยากาศกลาง”
“ คลื่น Rossby เป็นคลื่นบรรยากาศขนาดใหญ่หรือคลื่นที่ได้รับการแก้ไขในขณะที่คลื่นแรงโน้มถ่วงเป็นคลื่นที่ไม่ได้รับการแก้ไขซึ่งหมายความว่าพวกมันดีเกินกว่าที่จะวัดได้โดยตรงหรือสร้างแบบจำลองและจะต้องประเมินโดยวิธีทางอ้อมมากขึ้น”
“ เพื่อไม่ให้สับสนกับคลื่นความโน้มถ่วงจากร่างกายที่เป็นตัวเอกขนาดใหญ่คลื่นแรงโน้มถ่วงเป็นปรากฏการณ์บรรยากาศเมื่อแพ็คเก็ตของอากาศเพิ่มขึ้นและตกลงมาเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของการลอยตัว การเคลื่อนไหวที่สั่นสะเทือนนั้นเป็นสิ่งที่ก่อให้เกิดคลื่นแรงโน้มถ่วง”
เนื่องจากลักษณะเล็ก ๆ ของพวกเขาและข้อ จำกัด ของข้อมูลเชิงสังเกตการณ์นักวิจัยดาวเคราะห์ได้พบว่ามันท้าทายที่จะหาปริมาณความสำคัญในบรรยากาศของดาวอังคาร
ดังนั้นศาสตราจารย์ Sato และเพื่อนร่วมงานของเธอจึงหันไปใช้ชุดข้อมูล Ensemble Mars Atmosphere Reanalysis System (EMARS) ที่ผลิตโดยการสังเกตการณ์อวกาศหลายช่วงในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลที่นั่น
“ เราพบสิ่งที่น่าสนใจว่าคลื่นแรงโน้มถ่วงช่วยให้การถ่ายโอนโมเมนตัมเชิงมุมในแนวดิ่งอย่างรวดเร็วมีอิทธิพลอย่างมากต่อ Meridional หรือ North-South ในการไหลเวียนของบรรยากาศกลางบนดาวอังคาร
“ มันน่าสนใจเพราะมันคล้ายกับพฤติกรรมที่เห็นใน Mesosphere ของโลกมากกว่าในสตราโตสเฟียร์ของเรา”
“ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าแบบจำลองการไหลเวียนของบรรยากาศดาวอังคารที่มีอยู่อาจจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นเพื่อรวมเอฟเฟกต์คลื่นเหล่านี้ให้ดีขึ้นซึ่งอาจปรับปรุงสภาพอากาศในอนาคตและการจำลองสภาพอากาศ”
ตอนนี้ทีมวางแผนที่จะตรวจสอบผลกระทบของพายุฝุ่นดาวอังคารต่อการไหลเวียนของบรรยากาศ
“ จนถึงตอนนี้การวิเคราะห์ของเราได้มุ่งเน้นไปที่หลายปีโดยไม่มีพายุฝุ่นที่สำคัญ” ศาสตราจารย์ Sato กล่าว
“ อย่างไรก็ตามพายุเหล่านี้เปลี่ยนแปลงสภาพบรรยากาศอย่างมากและเราสงสัยว่าพวกเขาอาจทวีความรุนแรงมากขึ้นบทบาทของคลื่นแรงโน้มถ่วงในการไหลเวียน”
“ การวิจัยของเราวางรากฐานสำหรับการพยากรณ์อากาศดาวอังคารซึ่งจะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างความมั่นใจในความสำเร็จของภารกิจ Mars ในอนาคต”
ที่ศึกษาปรากฏในวารสารการวิจัยธรณีฟิสิกส์: ดาวเคราะห์-
-
Anzu Asumiet al- ภูมิอากาศของการไหลเวียนเฉลี่ยที่เหลือของบรรยากาศดาวอังคารและการมีส่วนร่วมของคลื่นที่ได้รับการแก้ไขและไม่ได้รับการแก้ไขตามชุดข้อมูลการวิเคราะห์ซ้ำวารสารการวิจัยธรณีฟิสิกส์: ดาวเคราะห์เผยแพร่ออนไลน์ 6 มีนาคม 2568; ดอย: 10.1029/2023je008137
