Kreditna slika: NASA
Znanstveniki so na podlagi opazovanj njihovega prizemnega kolega našli namige, da bodo hudiči prahu na Marsu lahko imeli visokonapetostna električna polja. Ta raziskava podpira NASA-ino vizijo za raziskovanje vesolja, saj pomaga razumeti, kakšne izzive predstavlja marsovsko okolje raziskovalcem, tako robotskim kot sčasoma človeškim.
NASA in univerzitetni raziskovalci so odkrili, da imajo hudiči na Zemlji nepričakovano velika električna polja, večja od 4000 voltov na meter (dvorišče), in lahko ustvarijo tudi magnetna polja. Tako kot detektivi, ki preganjajo osumljenca, so znanstveniki pritrdili instrumente na tovornjak in dirkali po puščavah v Nevadi (2000) in Arizoni (2001), vozili skozi hudičeve prahe, da bi dobili svoje meritve kot del marsovske atmosfere in prahu v optičnem in radijskem sprejemu (MATADOR) dejavnost. Opazovanja v Arizoni so vključevala tudi fiksni bazni tabor s celotnim naborom meteoroloških instrumentov (glej točko 2 za sliko kampanje v Arizoni).
Prašni hudiči so kot miniaturni tornada, široki približno 10 do 100 metrov z vetrovi od 20 do 60 milj na uro (32 do 96 km / h), ki se vrtijo okoli vročega stebra naraščajočega zraka. "Prašni hudiči so na Marsu običajni, NASA pa jih zanima in druge pojave kot možno škodo ali nevarnost za bodoče raziskovalce ljudi," je dejal dr. William Farrell iz Nasinega vesoljskega letališkega centra Goddard v Greenbeltu, Md. "Če je Martian prašni hudiči so močno elektrificirani, kot kažejo naše raziskave, lahko povzročijo povečano izpraznitev ali streljanje v marsovskem ozračju z nizkim pritiskom, povečano oprijem prahu na vesoljske obleke in opremo ter motenje radijskih komunikacij. " Nasine misije Mars Testbed v prihodnjem desetletju bodo morda lahko raziskale, ali je tako. Farrell je glavni avtor prispevka o tej raziskavi, objavljenega v reviji Journal of Geophysical Research 20. aprila.
"Kompleksne sledi, ki jih ustvarjajo veliki marsovski hudiči prahu, običajno najdemo v številnih regijah Marsa in v pranje površin so fotografirali več hudičev prahu," je dejal glavni preiskovalec MATADOR dr. Peter Smith z univerze v Arizoni (Tucson). "Ti marsovski pragovi hudičev pritlikajo 5- do 10-metrske kopenske in so lahko v premeru večji od 500 metrov in višini nekaj tisoč metrov. Znano je, da se vzorci gosenic spreminjajo iz sezone v sezono, zato morajo biti te ogromne cevi za prah velik dejavnik pri prenašanju prahu in so lahko odgovorne za izkrivljanje površin. "
"Dve sestavini, ki sta prisotni tako na Zemlji kot na Marsu, sta potrebni za nastanek hudiča prahu: naraščajoči zrak in vir vrtenja," je dejal dr. Nilton Renno z univerze v Michiganu, član raziskovalne skupine, ki je strokovnjak v dinamiki tekočine hudičev prahu. „Veterino striženje, kot je sprememba smeri vetra in hitrosti z višine, je vir vrtenja. Močnejše dvige lahko ustvarijo močnejše hudičeve prahe, večje vetra pa povzročajo večje hudiče. "
Delci prahu se v hudičevih prahih naelektrizirajo, ko se med seboj drgnejo, ko jih prenašajo vetrovi, prenašajo pa pozitiven in negativen električni naboj na enak način, ko ustvariš statično elektriko, če se preusmeriš čez preprogo. Znanstveniki so menili, da v prašnih hudičih ne bo visokonapetostnega velikega električnega polja, ker bi se negativno nabiti delci enakomerno pomešali s pozitivno nabitimi delci, tako da bi bil celoten električni naboj v hudiču prahu v ravnovesju.
Vendar opažanja ekipe kažejo, da manjši delci postanejo negativno nabiti, medtem ko večji delci postanejo pozitivno nabiti. Prašni hudičevi vetrovi nosijo majhne, negativno nabito delce visoko v zrak, težji, pozitivno nabiti delci pa ostanejo blizu dna hudiča prahu. Ta ločitev polnjenja ustvari obsežno električno polje, kot so pozitivni in negativni sponki na akumulatorju. Ker so elektrificirani delci v gibanju in je magnetno polje le rezultat premikanja električnih nabojev, hudič prahu ustvarja tudi magnetno polje.
Če imajo marsovska prašna zrna različnih velikosti in sestave, bi morali prašni hudiči na Marsu elektrificirati na enak način, kot se njihovi delci drgnejo drug ob drugega, glede na ekipo (glej točko 1 za umetnikov koncept elektrificiranega marsovskega hudičevega prahu ). V suhih dneh doživljamo več statične elektrike, ker molekule vode črpajo naboj iz elektrificiranih predmetov. Ker je marsovsko ozračje izredno suho, je pričakovati, da bo polnjenje močno, saj bo malo molekul atmosferske vode, da bi ukradli naboj iz prašnih zrn. Ker pa je gostota marsovske atmosfere precej nižja od Zemljine, naj bi bila približno 100-krat večja električna prevodnost marsovske atmosfere. Marsovski hudič prahu bo torej trajal dlje, da se v celoti napolni, saj povečana atmosferska prevodnost odstranjuje naboje iz marsovskih prašnih zrn.
Do danes nobeden od robotskih pristajalcev Mars in roverjev, ki so delovali na marsovski površini, ni doživel nobenih posledic tega pojava, vključno z roverji Spirit in priložnost. Vendar pa so bolj zapleteni pristaniški laboratoriji, kot je na primer Mars Science Laboratory (MSL), predviden za začetek leta 2009, veliko bolj občutljivi na električne motnje kot prejšnje naloge. Kot taka je ta raziskava ključna odskočna deska za naprednejše robotsko in človeško raziskovanje Marsa.
Marsovske prašne nevihte, ki lahko pokrijejo celoten planet, naj bi bile tudi močni generatorji električnih polj (točka 3 prikazuje prah, suspendiran v marsovskem ozračju kot posledica marsovskega prahu in prašnih neviht). Ekipa upa, da bo izmerila veliko prašno nevihto na Zemlji in bo imela instrumente za zaznavanje atmosferskih električnih in magnetnih polj na prihodnjih pristajalcih Marsa.
V ekipo so vključeni raziskovalci iz NASA Goddard, NASA Glenn (Cleveland, Ohio), NASA Laboratorij za reaktivni pogon (Pasadena, Kalifornija), Univerza Arizona (Tucson), Kalifornija (Berkeley), SETI Institute (Mountain View, Calif.) , Univerza v Washingtonu (Seattle), Univerza v Michiganu (Ann Arbor) in Univerza Duke (Durham, NC). Delno je to raziskavo sponzoriral NASA-jev temeljni raziskovalni program Mars, ki se izvaja iz sedeža Nasine v Washingtonu, DC.
Izvirni vir: NASA News Release
