欧州宇宙機関（ESA）の宇宙船から数十年にわたるデータを調査した結果、火星は想像以上に風が強く、それが赤い惑星へのミッションに影響を与えることが明らかになった。
科学誌「サイエンス・アドバンシズ」に掲載された研究は、ESAのマーズ・エクスプレスとエクソマーズ微量ガス探査機（TGO）が長年にわたり撮影した画像に基づいており、火星表面で1,039個の竜巻のような旋風を追跡しました。これらの旋風は塵を大気中に巻き上げ、火星全体に輸送します。
表面の着陸機や探査車は長年にわたり砂塵旋風を観測してきた。砂塵旋風との遭遇は、NASAの探査車オポチュニティの驚異的な長寿命の要因の一つであり、「クリーニングイベント」によって探査車の太陽電池パネルから塵が吹き飛ばされ、14年以上の寿命に貢献した。
- NASA、火星に生命が存在する証拠を発見
- 地球上で最大の火星の破片がオークションで530万ドルで落札、NASAのサンプルリターンミッションより安い
- 火星探査機「マーズ・リコネッサンス・オービター」、19歳にして新たな技「超大型ロール」を習得
- 火星はかつてオアシスが点在する砂漠だったとキュリオシティのデータが示唆している
新たな研究では軌道からの画像を利用することで、より多くの竜巻の動きを追跡することが可能になりました。さらに、研究者たちは火星で最も強い風が、これまで考えられていたよりもはるかに速く、最大時速158キロメートルに達する可能性があることを示しました。とはいえ、火星の大気は非常に薄いため、人間は時速100キロメートルの風をほとんど感じないほどです。
研究者たちは、ニューラルネットワークを訓練し、データから砂嵐を識別させたところ、平原から火山に至るまで、地表全域で砂嵐が観測された。砂嵐の多くは、アマゾニス平原などの「発生源」から巻き上げられたもので、この平原は微細な塵と砂の層に覆われている。また、砂嵐は両半球とも春と夏に多く発生し、通常は数分間しか続かず、ピークは現地太陽時11時から14時の間に発生することも明らかになった。
どちらの探査機も火星の風速を測定するようには設計されていなかったが、スイスのベルン大学のヴァレンティン・ビッケル氏が率いるチームは、探査機からの画像データに含まれる不要なノイズを利用して、火星表面の砂塵旋風を特定し追跡することに成功した。
軌道から見た火星の砂塵旋風（写真：ESA）
マーズ・エクスプレスを例に挙げると、最大9つの画像チャンネルを7～19秒の遅延で組み合わせた画像シーケンスが構築されます。砂嵐が発生した場合、その動きを観測できます。
このようなボーナスと予想外の科学的知見こそが、これらのミッションを延長する価値を非常に高めるものです。得られた追加情報は、今後のミッション計画に反映され、火星の気候に関する理解を深めるために活用されます。
ビッケル氏は、「将来の火星着陸船や探査機の到着を計画する際には、風速や風向の情報も非常に重要だ」と語った。
「私たちの測定は、科学者が着陸前に着陸地点の風の状況を理解するのに役立つ可能性があり、それによって探査車の太陽電池パネルにどれくらいの量の塵が付着するかを推定し、その結果、どれくらいの頻度でパネルを自動洗浄する必要があるかを予測するのに役立ちます。」
両ミッションのESAプロジェクト科学者であるコリン・ウィルソン氏は、「研究者がマーズ・エクスプレスとエクソマーズTGOをまったく予想外の研究に利用しているのを見るのは素晴らしいことです。
「ダストは火星のあらゆるものに影響を与えます。地元の気象条件から軌道上からの撮影精度まで、あらゆるものに影響を与えます。ダストサイクルの重要性を過小評価することは難しいでしょう。」®
