火星で大規模な砂嵐……、なんでそんなモンが起きるんですか？

いま、映画「オデッセイ」のＤＶＤをなんとなく見直していてそんな疑問がわきました。

原作小説や映画の荒唐無稽な描写ではなく、現実に火星で大規模な砂嵐は起きているんですね。

　地球でも、砂漠地帯で大規模な砂嵐が起きることはよくありますよね。地球の濃密な大気が激しく吹き荒れたら、地表の砂粒が舞い上げられて視界を遮るほどになるのは理解できます。

　でも、火星って気圧は地球の1％程度でしょ。人間の感覚では真空みたいなもんですやん。どうしてそんなところで、低重力とは言え視界を遮るほど多量の砂粒が吹き飛ばされたり、映画の中では建物をがたがたと揺らすほどの風が吹くんですか？

・薄い大気が地球の風よりずっと高速で吹いてるの？
それとも、
・気圧は極めて低いけど、大気の濃度は高いの？
それとも、
？？？？？？？？？

No.2 ベストアンサー 回答者： himagene 回答日時： 2024/04/07 11:03

＞薄い大気が地球の風よりずっと高速で吹いてるの？

火星の砂嵐は最大風速で時速１００km(秒速30m)程度なので台風の最大風速の半分以下です。その上気圧は地球表面の１％程度なので、火星に吹く風で物が倒されたり飛ばされたりすることはないでしょう。アンテナや測定器を伸ばしたローバーが無事に活動できていたのですから。
ただ、そんな風で飛ばされる粒子は細かそうです。そのような細かな粒子が大量に舞っていると狭い隙間から侵入したり静電気が起こってアチコチにくっ付くでしょうから、火星で長期にわたって動く機械の設計には苦労するでしょうね。
火星ヘリの羽根の回転速度は毎分2400~2700回転と地球のヘリの10倍の速さです。予定よりは長時間飛んだらしいですが、羽が損傷して既に停止。
＞気圧は極めて低いけど、大気の濃度は高いの？
気圧は温度と密度の積に比例します。火星の温度範囲程度ではほぼ密度と気圧は比例でしょう。

No.4 回答者： -___ 回答日時： 2024/04/08 11:44

火星の砂嵐はひどいときは惑星全体を覆うほどの規模になります。

大気は非常に希薄で、水が少ないためからからに乾いてます。強風で砂が巻き上げられると上空でその砂が太陽の熱を吸収して暖まり、これによって上昇気流が加速します。嵐に貯まったエネルギーは地球なら大気中の水蒸気が雨になって逃げていくところですが、火星では雨にならないため嵐のエネルギーは貯まる一方に……ということのようです。
https://www.nao.ac.jp/nao_topics/data/000159.html

火星探査機オポチュニティは砂嵐で地球との通信が出来なくなりしましたが、いっぽうソーラーパネルに火星の塵が積もって3カ月もすれば発電できなくなると思われてたのに、火星表面に吹く風のおかげでソーラーパネルの上の塵が取り除かれるため14年半も活動できました。

No.3 回答者： fba 回答日時： 2024/04/08 09:00

…あの映画（及び原作小説）最大のフィクションだから。

>映画の中では建物をがたがたと揺らすほどの風が吹くんですか？

　帰還用宇宙船がひっくり返（って火星脱出できなくな）る描写が実は大嘘で、風速は異常なほど出てるけど密度（≒気圧）が低いので、重いものは動きません。

　でも軽いもの（砂塵の微粒子）は舞い上がっちゃうと抵抗が低い故に落ちないんですよ。で、火星の大嵐で舞い上がった砂塵は下手すると何ヶ月も落ちないんです。

　地球でも成層圏まで上がった火山の噴煙に含まれた微粒子は年単位で漂ってまして、皆既月食の際の月に見え方に影響が出たりしました。三十数年前にセントヘレンズ山だったかピナトゥボ山だったかの噴煙が上がったとき、数カ月後の皆既月食で月が肉眼では見えなくなるほど暗くなった事がありました。

No.1 回答者： XR500 回答日時： 2024/04/07 09:06

空想映画ですからね～

私が観たものでは「火星に空気があった」で物語を終わらせたものもありました。まあ、空想の世界を楽しみましょうよ。