測量作用在單個沙粒上的力的創新技術可以幫助科學家發現風如何塑造火星表面。
該方法是由巴西坎皮納斯州立大學的研究人員利用以下圖像開發的： 沙丘表面 估計作用在每一粒沙子上的力。通過結合實驗室實驗、計算機模擬和人工智能 (AI)，該團隊創建了詳細的力圖，揭示了沙丘形成的物理原理。
沙丘，尤其是新月形的“新月形”沙丘，在風或水流過鬆散沙子的地方形成。從地球上的沙漠和海底到 火星的塵土飛揚的平原– 科學家可以跟踪運動來推斷風和環境條件。但測量驅動單個種子運動的力是很困難的。到目前為止，這還不可能。 命令 來自大學
“為了測量作用在每個顆粒上的力，你需要放置一個小型加速度計。在每個顆粒上它們並不存在，”研究人員在一份聲明中說。
為了克服這一挑戰，該團隊在實驗室中重建了一個微型水下沙丘。並進行詳細的 3D 模擬來計算作用在每粒沙子上的精確力。然後他們訓練了一個卷積神經網絡 – 人工智能的格式 用於圖像識別 – 將沙丘圖像與模擬中相應的“力圖”相關聯。經過訓練後，人工智能可以直接從圖像數據推斷力的分佈。當使用新圖像進行測試時，系統將準確預測將發生的力。就連沙丘的形狀也是以前從未見過的。
“如圖所示的任何詳細系統，無論是冰、鹽還是合成顆粒。只要有能夠準確再現材料行為的模擬，就可以對其進行分析。”博士後研究員、該研究的主要作者雷納托·米奧托（Renato Miotto）說道。在一份聲明中說
僅從圖像中提取詳細物理信息的能力可能具有多種應用。在 單詞它可以幫助工程師預測海岸侵蝕。河流中沉積物的運動或工業系統中顆粒材料的更好行為它也可以應用於從軌道上拍攝的其他行星。 火星沙丘的演化過程與地球上的基本物理原理相同。
“就火星而言，我們可以從常見的圖像中推斷出 風的強度 該研究的教授兼合著者埃里克·富蘭克林（Eric Franklin）在一份聲明中說：“沙丘過去和未來的演變。”
這種方法為了解這顆紅色星球的大氣層和表面演化的歷史提供了一個新的窗口。他們的發現是 8月1日發布 在《地球物理研究快報》雜誌上。
