Wissenschaftler aus Brasilien haben eine revolutionäre Methode entdeckt, um zu messen, wie der Wind die Sanddünen auf der Oberfläche des Mars formt und gestaltet. Es wird erwartet, dass diese Technik neue Einblicke in das vergangene Klima des Mars und die Veränderungen der Oberfläche liefert.

Wie wird die „Kraft“ der Sandkörner gemessen?

Diese Methode, entwickelt von Forschern der Staatsuniversität Campina, nutzt Bilder der Sanddünenoberfläche. Dadurch kann die Kraft, die auf jedes einzelne Sandkorn wirkt, präzise geschätzt werden. Um die Bewegung der Sandkörner zu messen, durfte kein kleines Instrument direkt an ihnen angebracht werden. Daher erstellten die Wissenschaftler im Labor kleine Wasserbecken mit Sanddünen und verwendeten 3D-Computermodellierungen. Mit diesen Modellierungen berechneten sie die genaue Kraft, die auf jedes Korn wirkt.

Die bahnbrechende Lösung durch KI

Diese berechneten Kraftdaten wurden in ein Künstliche Intelligenz (KI)-System, das als konvolutionales neuronales Netzwerk bekannt ist, eingespeist. Diese KI erlernte die Fähigkeit, gewöhnliche Bilder von Sanddünen mit den dazugehörigen „Kraftkarten“ zu verknüpfen. Nach dem Training konnte die KI sofort erkennen, wie viel Kraft auf einem Bild einer Sanddüne wirkt, sobald sie es betrachtet. Selbst bei Sanddünen mit vorher unbekannten Formen arbeitete sie präzise.

Enthüllung der Geheimnisse des Mars

Eine der bedeutendsten Anwendungen dieser Technologie liegt auf dem Mars. Die Sanddünen auf der Erde und dem Mars entstehen unter denselben grundsätzlichen physikalischen Gesetzen. Mittels leicht zugänglicher Marsbilder können wir nun die Stärke des Windes, der in der Vergangenheit dort gewirbelt hat, schätzen. Außerdem ist es möglich, vorherzusagen, wie sich die Sanddünen in der Zukunft verändern könnten. Diese Studie eröffnet einen neuen Weg, um die historische Atmosphäre des Mars und deren Veränderungen im Laufe der Zeit zu untersuchen. Die Entdeckungen wurden in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ veröffentlicht.