Morfologia Matemática para Detecção de Rastros de Dust Devils Marcianos e Inferência de suas Direções de Movimento

Resumo

Dust devils são vórtices convectivos formados por correntes de ar quente instáveis, próximas às superfícies planetárias, provocadas por insolação. Eles têm sido estudados na Terra por séculos e foram observados pela primeira vez em Marte nas imagens orbitais do programa Viking. O conhecimento sobre sua atividade contribui para o entendimento do clima, geologia e evolução da superfície de Marte. Como exemplo, circulação de ar é um dos únicos processos ativos atualmente que modelam a superfície marciana e algumas pesquisas mostram que tais vórtices são responsáveis pela maioria das feições lineares e curvilineares do planeta. Além disso, a inferência da direção dos ventos baseada na detecção de rastros de dust devils por análise de imagens digitais é uma das poucas técnicas de verificação de modelos de circulação atmosférica marciana. Assim, este artigo enfoca a utilização de Morfologia Matemática para detectar, de maneira automática, rastros de dust devils e inferir suas direções principais. As áreas de estudo foram as regiões de Argyre Planitia e sudoeste de Argyre, capturadas em duas imagens obtidas pela câmera Mars Orbiter Camera, a bordo da sonda Mars Global Surveyor. As imagens foram pré-processadas para remoção de ruídos e em seguida foi aplicado um filtro top-hat para remover o gradiente de iluminação das cenas e realçar as feições de interesse. Os rastros de dust devils foram detectados por binarização automática e suas direções foram inferidas por análise granulométrica, com base no espectro padrão das feições detectadas.