Die Fülle an Daten aus der Begegnung hat Wissenschaftler begeistert, die sich des übergroßen Einflusses des Marsstaubs auf das Klima des Planeten bewusst sind. Die feinkörnigen Partikel können auch wissenschaftliche Instrumente auf Mars-Landern und -Rovern beschädigen und möglicherweise Sonnenkollektoren bis zur Unbrauchbarkeit abdecken. Das Studium der grobkörnigen Aufzeichnungen des Rovers kann Einblicke in die Art und Weise geben, wie Staub laufende Marsmissionen und vielleicht sogar zukünftige menschliche Erkundungen beeinflussen könnte.
Der Klang des Staubteufels, der am Dienstag zu einem Artikel in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, ist subtil. Es ist knisternd und perkussiv, wie Radiorauschen, obwohl man sich großzügiger eine Brise vorstellen könnte, die einige entfernte Palmwedel zerzaust.
Dann kommen ein paar Sekunden der Stille, während das Auge des Staubteufels über den Rover gleitet. Der Ton kehrt für ein paar Sekunden zurück, während sich die hintere Wand des Staubteufels wieder über den Rover dreht. Dann ist alles vorbei und Mars ist wieder ruhig.
Dies war nicht gerade ein „Extremwetter“-Ereignis. Der Mars hat eine unbedeutende Atmosphäre, etwa 1 Prozent so dicht wie die der Erde, daher die Stürme dort heul nicht. Der Rover erlitt keinen Schaden.
Dennoch gibt es in dieser kurzen Dosis von Rauschen und in den visuellen Bildern, die vom SuperCam-Instrument oben auf dem Rover aufgenommen wurden, reichlich Signal. Forscher schätzen, dass der Staubteufel etwa 25 Meter (82 Fuß) breit und 118 Meter (387 Fuß) hoch war. Das ist größer als die Freiheitsstatue, inklusive Sockel.
„Als der Staubteufel Perseverance passierte, konnten wir tatsächlich einzelne Einschläge von Körnern auf dem Rover hören“, sagte Naomi Murdoch, Planetenwissenschaftlerin am ISAE-SUPAERO, einem Institut für Luft- und Raumfahrttechnik in Toulouse, Frankreich, und Autorin des neuen Berichts. „Wir könnten sie tatsächlich zählen.“
Ein Staubteufel ist ein bisschen wie eine Miniatur-Sturmzelle. Es taucht normalerweise mitten am Tag auf, wenn heiße Luft spiralförmig von der Oberfläche aufsteigt. Ein Wissenschaftler, der technischer sprechen möchte, könnte dies einen konvektiven Wirbel nennen, der mit Staub beladen ist. Der Staub ist nicht die Ursache des Wirbels, sondern nur mit dabei.
Murdoch sagte, dass der Erfolg des Teams beim Einfangen des Geräusches eines Staubteufels sowohl Glück als auch Vorbereitung widerspiegelt. Das Mikrofon des Rovers nimmt Aufnahmen auf, die knapp drei Minuten dauern, und das nur acht Mal im Monat. Aber die Aufzeichnungen sind zeitlich so abgestimmt, dass Staubteufel am wahrscheinlichsten auftreten, und die Rover-Kameras sind in die Richtung gerichtet, in der sie am wahrscheinlichsten gesehen werden.
„Dann müssen wir nur die Daumen drücken“, sagte sie.
Das hat eindeutig funktioniert, denn Perseverance hat es geschafft, den Staubteufel durch mehrere Instrumente einzufangen, indem es den Abfall des Luftdrucks, Temperaturänderungen und das Geräusch von aufprallenden Körnern registrierte, alles gekrönt mit Bildern, die die Größe und Form des Wirbels zeigen .
„Ich kann mich an keinen früheren Fall erinnern, bei dem so viele Daten von so vielen Instrumenten zur Charakterisierung eines einzelnen Staubteufels beigetragen haben“, sagte John Edward Moores, ein Planetenwissenschaftler an der York University, in einer E-Mail, nachdem er das neue Papier überprüft hatte. Er sagte, das Team sei glücklich, dass sich alle Beobachtungen überschneiden.
„Hatte die [camera] In eine andere Richtung zeigen oder die Mikrofonbeobachtung nur wenige Sekunden später angesetzt werden, würden Schlüsselelemente der Geschichte fehlen. Manchmal hilft es, in der Wissenschaft Glück zu haben!“
Während das Perseverance-Team ihre windige Begegnung bejubelt, ist ruhiges Wetter eingetreten Problem für ein anderes Roboterfahrzeug der NASA auf dem Mars. Der InSight-Lander, der im November 2018 mehr als 2.000 Meilen entfernt landete, verfügt über Instrumente zur Erforschung der Seismizität und des Inneren des Planeten.
InSight hat ein paar Jahre über seine primäre Missionszeitlinie hinaus gedauert, befindet sich aber jetzt in den letzten Wochen seines wissenschaftlichen Lebens, da seine Solarmodule zu 90 Prozent mit Staub bedeckt sind. Was es braucht, ist ein direkter Treffer durch einen Staubteufel, denn solche Wirbel sind in der Lage, Solarmodule zu reinigen.
„Ein Staubteufel ist wie ein kleiner Staubsauger, der über die Oberfläche fährt“, sagte Bruce Banerdt, ein planetarer Geophysiker am NASA Jet Propulsion Laboratory und leitender Forscher für InSight.
Aber InSight hat keinen Besuch von einem Teufel bekommen, der in der Lage wäre, seine Arrays zu reinigen. Banerdt sagte, dass die Energie derzeit ausreicht, um ein Seismometer acht Stunden lang zu betreiben, aber dann muss es drei Tage ruhen, während sich die Batterien wieder aufladen.
„Zu diesem Zeitpunkt humpeln wir noch“, sagte er.
Murdoch sagte, dass dieses Scattershot-Muster von Staubteufeln, die auf dem Mars erscheinen, mysteriös bleibt. Planetenwissenschaftler können auch nicht vorhersagen, wann der Rote Planet einen globalen Staubsturm haben wird, sagte sie und zitierte „unser schlechtes Verständnis darüber, wie und wann Staub von der Marsoberfläche gehoben wird“.
Aber das ändert sich, hofft sie, denn das von ihrem Team entwickelte Mikrofon lauscht weiterhin den Geräuschen dieses fernen Wüstenplaneten.