Enquanto os cientistas se preparam para missões de pesquisa tripuladas a planetas e luas próximos, eles identificaram a necessidade de algo além de rovers e foguetes.

Eles precisam de previsões meteorológicas precisas. Sem eles, qualquer viagem à superfície pode estar a uma tempestade de poeira do desastre.

Um novo estudo de Yale ajuda a estabelecer as bases para mais previsões sobrenaturais, pegando um fenômeno relacionado à corrente de jato da Terra e aplicando-o aos padrões meteorológicos em Marte e Titã, A maior lua de Saturno. O estudo aparece na revista Astronomia da Natureza .

"Acredito que as primeiras previsões precisas de talvez alguns dias de Marte podem estar a apenas uma década de distância, "disse o autor principal J. Michael Battalio, um pesquisador de pós-doutorado em ciências da Terra e planetárias na Faculdade de Artes e Ciências de Yale. "É apenas uma questão de combinar melhores conjuntos de dados de observação com modelos numéricos suficientemente refinados.

"Mas até então, podemos contar com conexões entre o clima e o tempo para ajudar a antecipar tempestades de poeira. "

Na terra, a regularidade dos sistemas de tempestade nas latitudes médias está associada ao que é chamado de modo anular - uma variabilidade no fluxo atmosférico que não está relacionada ao ciclo das estações. Os modos anulares afetam o jato, precipitação, e formações de nuvens em todo o planeta. Eles explicam até um terço da variabilidade em "redemoinhos impulsionados pelo vento, "incluindo nevascas na Nova Inglaterra e fortes surtos de tempestades no meio-oeste.

Depois de perceber que a regularidade das tempestades de poeira no hemisfério sul de Marte era semelhante à repetibilidade dos redemoinhos da Terra, Battalio concebeu o novo estudo. Especificamente, depois de olhar 15 anos de observações atmosféricas de Marte em um conjunto de dados público, ele descobriu que Marte também tem modos anulares, assim como a Terra faz.

Supervisor de laboratório do Batalhão, Juan Lora, professor assistente de ciências terrestres e planetárias em Yale, sugeriu que eles também procurassem modos anulares em Titan. Embora existam muito poucas observações atmosféricas para Titã, Lora desenvolveu um modelo climático global altamente considerado para a lua, chamado Modelo Atmosférico Titã (TAM).

De fato, Battalio e Lora descobriram que os modos anulares também são proeminentes em suas simulações de Titã. Na verdade, os pesquisadores descobriram que os modos anulares em Titã - e em Marte - são ainda mais influentes do que na Terra. Eles parecem ser responsáveis ​​por até metade da variabilidade do vento em Marte e dois terços da variabilidade do vento em Titã.

"Nuvens de metano e mudanças na superfície causadas pela chuva de metano em Titã já foram observadas antes, "disse Lora, quem é coautor do estudo. "E agora parece que esses eventos estão conectados a mudanças na forte corrente de jato de Titã, influenciado por seus modos anulares. "

Battalio adicionado:"O fato de termos encontrado modos anulares em mundos tão diferentes da Terra como Marte e Titã também significa que eles podem ser onipresentes em atmosferas planetárias, de Vênus, para os gigantes gasosos ou exoplanetas. "

Quanto a Marte, suas tempestades de poeira variam de minúsculos redemoinhos de poeira que ocorrem constantemente a tempestades de poeira globais que circundam o planeta uma vez a cada poucos anos. As tempestades menores duram menos de um dia, mas os eventos globais podem durar meses. Existem também eventos regionais que duram dias a semanas.

"Compreender e prever esses eventos é vital para a segurança das missões, particularmente aqueles que dependem de energia solar, mas também para todas as missões à medida que pousam na superfície, "Batalhão disse." Durante eventos regionais maiores, a poeira pode se tornar tão espessa às vezes que faz o dia parecer tão escuro quanto o meio da noite. Mesmo sem um grande, evento dramático, tempestades regionais são uma característica periódica. "

É esta natureza periódica, pesquisadores disseram, que poderia permitir que os modos anulares previssem tempestades de poeira. Marte, Titã, e os modos da Terra ocorrem regularmente. Como os modos anulares impactam os redemoinhos que causam tempestades de poeira, a análise em tempo real dos modos anulares permite previsões simples de tempestades de poeira sem ter que depender de um modelo complexo.

O rover robótico Opportunity pousou em Marte em 2004 para uma missão de 90 dias; operou por mais de 14 anos, em parte hibernando durante tempestades de poeira. A exploração de interiores usando investigações sísmicas, A sonda robótica de Geodésia e Transporte de Calor (InSight) chegou a Marte em 2018.

"Um evento global é o que finalmente acabou com o rover Opportunity, mas o lento acúmulo de poeira está atualmente colocando em risco a sobrevivência da missão InSight, "Batalhão disse.