Mars je jedna od najistraženijih komponenti Sunčevog sistema, ali uvek ima još otkrića koja treba otkriti na planetarnom susedu Zemlje. Na Zemlji smo u mogućnosti da vršimo direktna merenja da bismo razumeli meteorološke aktivnosti naše planete, ali na Marsu naučnici moraju da koriste dokaze u pejzažu da bi umesto toga uočili ove informacije.
Jedna takva karakteristika pejzaža crvene planete su dine Barchan u pustinjama, peščane dine u obliku polumeseca koje se formiraju obrascima vetra pretežno u jednom pravcu u oblastima sa ograničenim zalihama peska. Na takve dine eolskog porekla značajno utiče atmosferska cirkulacija na površini planete, a novo istraživanje objavljeno u Geophisical Research Letters otkriva da lokalizovana topografija na razmerama <100 km (kao što su duboki udarni krateri od stenovitih ili ledenih meteorita) može da odbije vetrove i izazove promene u formiranju dina Barhan.
Dr Lior Rubanenko, docent na Technion—Izraelskom tehnološkom institutu, i kolege su koristili mašinsko učenje da okarakterišu obrasce vetra na Marsu na osnovu morfologije više od 700.000 barčanskih dina. Ovi podaci su dobijeni iz snimaka koje je napravila specijalizovana kamera na Mars Reconnaissance Orbiter, svemirskoj letelici koja kruži oko planete od 2006. kako bi prikupila informacije o njenoj geologiji i klimi.
Komponenta mašinskog učenja je obučena da automatski ocrtava oblik dina za mapiranje polja dina. Na osnovu ovih slika naučnici su identifikovali orijentaciju strme strane (slipface) dina i njihovih vrhova (zvanih rogovi) koji vire sa ivica. Tamo gde su rogovi asimetrični i jedan je duži od drugog, to ukazuje na interakciju više smerova vetra.
Istraživački tim je otkrio poseban obrazac koji nastaje u migraciji dina kao rezultat letnjih obrazaca atmosferske cirkulacije, koji su usmereni ka severu na srednjim geografskim širinama i ciklonalni (kretanje u smeru suprotnom od kazaljke na satu oko centra niskog pritiska) blizu severnog pola. Ovo poslednje je takođe podeljeno na manju komponentu koja doživljava suprotan anticiklonalni smer vetra, što autori posebno pripisuju efektima vetrova koji se kreću preko polarnog ledenog kapa.
Na geografskim širinama iznad 45°N, dr Rubanenko i kolege su otkrili da su obrasci migracije dina dominantno istočni, što odgovara ciklonskom polarnom kruženju vrtloga, dok su na geografskim širinama ispod ove do -45°N oni usmereni na jug. Lokalni režimi vetra najviše utiču na područja gde su topografske karakteristike horizontalno veličine 10–50 km, ali imaju mali uticaj kada orijentiri prelaze skale od 100 km, već na njih utiču veći planetarni sistemi vetra.
Međutim, jedno ograničenje projekta mašinskog učenja je to što on ne razmatra u potpunosti složenost promene režima vetra između dana i noći i tokom godišnjih doba, već se umesto toga fokusira na dugoročne obrasce. Takođe se bori u oblastima sa značajnim topografskim promenama, kao što su veći udarni krateri Valles Marineris, Hellas i Argire, gde su dine raspršene na većoj površini.
Ovi krateri deluju kao peščane zamke, obezbeđujući dovoljno materijala za formiranje polja dina, koja se formiraju bliže centru basena kratera što su dublje. Migracije unutar kratera mogu biti uzrokovane jačim vetrovima koji duvaju niz padine.
Iako je potrebno više usavršavanja tehnologije mašinskog učenja, preliminarna istraživanja ovde prate stvarne podatke kada se testiraju i poklapaju površinske dokaze o smeru prašine i peska koju vetar nosi tokom peščanih oluja.
Kao i na Zemlji, obrasci cirkulacije na planetarnoj skali pokazuju opšti trend koji se kreće od polova ka ekvatoru Marsa sa poremećajem u srednjim geografskim širinama. Razumevanje obrazaca atmosferske cirkulacije na Marsu važno je za podršku misijama sa ljudskom posadom na planetu i izglede za buduću nastanjivost.
