Πιστωτική εικόνα: NASA
Οι επιστήμονες έχουν βρει ενδείξεις ότι οι διάβολοι σκόνης στον Άρη ενδέχεται να έχουν ηλεκτρικά πεδία υψηλής τάσης, με βάση τις παρατηρήσεις του επίγειου ομολόγου τους. Αυτή η έρευνα υποστηρίζει το όραμα της NASA για την εξερεύνηση του διαστήματος, βοηθώντας να κατανοήσουμε τι προκλήσεις παρουσιάζει το περιβάλλον του Άρη για τους εξερευνητές, τόσο ρομποτικούς όσο και τελικά ανθρώπους.
Οι ερευνητές της NASA και του πανεπιστημίου ανακάλυψαν ότι οι διάβολοι σκόνης στη Γη έχουν απροσδόκητα μεγάλα ηλεκτρικά πεδία, άνω των 4.000 βολτ ανά μέτρο (ναυπηγείο), και μπορούν επίσης να δημιουργήσουν μαγνητικά πεδία. Όπως οι ντετέκτιβ που κυνηγούσαν έναν ύποπτο, οι επιστήμονες προσάρμοσαν όργανα σε ένα φορτηγό και έτρεξαν σε ερήμους στη Νεβάδα (2000) και την Αριζόνα (2001), οδηγώντας μέσα από διάβολους σκόνης για να πάρουν τις μετρήσεις τους ως μέρος της Αττικής Ατμόσφαιρας και της Σκόνης στο Οπτικό και Ραδιόφωνο (MATADOR) δραστηριότητα. Οι παρατηρήσεις της Αριζόνα περιλάμβαναν επίσης ένα στρατόπεδο σταθερής βάσης με μια πλήρη σειρά μετεωρολογικών οργάνων (ανατρέξτε στο σημείο 2 για μια εικόνα της εκστρατείας της Αριζόνα).
Οι διάβολοι σκόνης είναι σαν μικροσκοπικοί ανεμοστρόβιλοι, πλάτους περίπου 10 έως 100 μέτρων με άνεμους 20 έως 60 μιλίων ανά ώρα (32 έως 96 km / hr) που περιστρέφονται γύρω από μια καυτή στήλη ανερχόμενου αέρα. "Οι διάβολοι σκόνης είναι συνηθισμένοι στον Άρη και η NASA ενδιαφέρεται για αυτούς καθώς και άλλα φαινόμενα ως πιθανή ενόχληση ή κίνδυνος για μελλοντικούς ανθρώπους εξερευνητές", δήλωσε ο Δρ. William Farrell από το Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA στο Greenbelt, Md. Οι διάβολοι σκόνης είναι πολύ ηλεκτροφόροι, όπως προτείνει η έρευνά μας, ενδέχεται να προκαλέσουν αυξημένη εκφόρτιση ή τόξο στην ατμόσφαιρα του Άρη χαμηλής πίεσης, αυξημένη πρόσφυση σκόνης σε διαστημικές στολές και εξοπλισμό και παρεμβολές στις ραδιοεπικοινωνίες. " Οι αποστολές της NASA στο Mars Testbed την επόμενη δεκαετία ενδέχεται να είναι σε θέση να διερευνήσουν εάν συμβαίνει κάτι τέτοιο. Ο Farrell είναι επικεφαλής συγγραφέας μιας εργασίας για αυτήν την έρευνα που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Journal of Geophysical Research στις 20 Απριλίου.
«Τα σύνθετα κομμάτια, που δημιουργούνται από τους μεγάλους διάβολους της Αριανής σκόνης, βρίσκονται συνήθως σε πολλές περιοχές του Άρη, και αρκετοί διάβολοι σκόνης έχουν φωτογραφηθεί με την πράξη του καθαρισμού της επιφάνειας», δήλωσε ο κύριος ερευνητής του MATADOR, Dr. Peter Smith του Πανεπιστημίου της Αριζόνα. (Τούσον). «Αυτοί οι διάβολοι της Αριανής σκόνης νάνε τους χερσαίους 5 έως 10 μέτρων και μπορούν να έχουν διάμετρο μεγαλύτερη από 500 μέτρα και ύψος αρκετών χιλιάδων μέτρων. Τα μοτίβα των τροχιών είναι γνωστό ότι αλλάζουν από εποχή σε εποχή, επομένως αυτοί οι τεράστιοι σωλήνες σκόνης πρέπει να αποτελούν σημαντικό παράγοντα για τη μεταφορά σκόνης και θα μπορούσαν να είναι υπεύθυνοι για τη διάβρωση των γεωμορφών. "
«Δύο συστατικά, που υπάρχουν τόσο στη Γη όσο και στον Άρη, είναι απαραίτητα για να σχηματιστεί ένας διάβολος σκόνης: ανερχόμενος αέρας και πηγή περιστροφής», δήλωσε ο Δρ Nilton Renno του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, μέλος της ερευνητικής ομάδας που είναι ειδικός στη δυναμική ρευστού των διαβόλων σκόνης. «Η διάτμηση του ανέμου, όπως η αλλαγή στην κατεύθυνση του ανέμου και η ταχύτητα με το υψόμετρο, είναι η πηγή περιστροφής. Οι ισχυρότερες ανελκυστήρες έχουν τη δυνατότητα να παράγουν ισχυρότερους διαβόλους σκόνης και η μεγαλύτερη διάτμηση ανέμου παράγει μεγαλύτερους διαβόλους σκόνης. "
Τα σωματίδια σκόνης καθίστανται ηλεκτρισμένα σε διάβολους σκόνης όταν τρίβονται μεταξύ τους καθώς μεταφέρονται από τους ανέμους, μεταφέροντας θετικό και αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο με τον ίδιο τρόπο που δημιουργείτε στατικό ηλεκτρισμό εάν ανακατέψετε σε ένα χαλί. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι δεν θα υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο μεγάλης τάσης, μεγάλης κλίμακας σε διάβολους σκόνης, επειδή τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια θα αναμιγνύονταν ομοιόμορφα με θετικά φορτισμένα σωματίδια, έτσι το συνολικό ηλεκτρικό φορτίο στο διάβολο σκόνης θα ήταν ισορροπημένο.
Ωστόσο, οι παρατηρήσεις της ομάδας δείχνουν ότι τα μικρότερα σωματίδια φορτίζονται αρνητικά, ενώ τα μεγαλύτερα σωματίδια φορτίζονται θετικά. Οι άνεμοι του διαβόλου σκόνης μεταφέρουν τα μικρά, αρνητικά φορτισμένα σωματίδια στον αέρα, ενώ τα βαρύτερα, θετικά φορτισμένα σωματίδια παραμένουν κοντά στη βάση του διαβόλου σκόνης. Αυτός ο διαχωρισμός φορτίων παράγει το ηλεκτρικό πεδίο μεγάλης κλίμακας, όπως οι θετικοί και αρνητικοί ακροδέκτες της μπαταρίας. Δεδομένου ότι τα ηλεκτρικά σωματίδια είναι σε κίνηση, και ένα μαγνητικό πεδίο είναι ακριβώς το αποτέλεσμα των κινούμενων ηλεκτρικών φορτίων, ο διάβολος σκόνης δημιουργεί επίσης ένα μαγνητικό πεδίο.
Εάν οι κόκκοι σκόνης του Άρη έχουν ποικιλία μεγεθών και συνθέσεων, οι διάβολοι σκόνης στον Άρη θα πρέπει να ηλεκτροδοτηθούν με τον ίδιο τρόπο όπως τα σωματίδια τους τρίβονται μεταξύ τους, σύμφωνα με την ομάδα (ανατρέξτε στο Σημείο 1 για την ιδέα ενός καλλιτέχνη για έναν ηλεκτροφόρο διάβολο του Άρη ). Αντιμετωπίζουμε περισσότερο στατικό ηλεκτρισμό σε ξηρές ημέρες, επειδή τα μόρια του νερού αντλούν φόρτιση από ηλεκτρικά αντικείμενα. Δεδομένου ότι η αττική ατμόσφαιρα είναι εξαιρετικά ξηρή, η φόρτιση αναμένεται να είναι ισχυρή, καθώς θα υπάρχουν λίγα ατμοσφαιρικά μόρια νερού που θα κλέψουν φορτίο από τους κόκκους σκόνης. Ωστόσο, δεδομένου ότι η πυκνότητα της αττικής ατμόσφαιρας είναι πολύ χαμηλότερη από τη γη, η ηλεκτρική αγωγιμότητα της επιφάνειας του Άρη αναμένεται να είναι 100 φορές υψηλότερη. Επομένως, ένας διάβολος της Αριανής σκόνης θα χρειαστεί περισσότερο χρόνο για να φορτιστεί πλήρως, καθώς η αυξημένη ατμοσφαιρική αγωγιμότητα απομακρύνει το φορτίο από τους κόκκους σκόνης του Άρη.
Μέχρι σήμερα, κανένας από τους ρομποτικούς εκτοξευτές και περιηγητές του Άρη που λειτούργησαν στην επιφάνεια του Άρη δεν έχει βιώσει οποιεσδήποτε συνέπειες από αυτά τα φαινόμενα, συμπεριλαμβανομένου του πνεύματος και της ευκαιρίας. Ωστόσο, πιο σύνθετα προσγειωμένα εργαστήρια, όπως το Mars Science Laboratory (MSL), που πρόκειται να ξεκινήσει το 2009, μπορεί να είναι πολύ πιο ευαίσθητα σε ηλεκτρικές διαταραχές από τις προηγούμενες αποστολές. Ως εκ τούτου, αυτή η έρευνα αποτελεί βασική αφετηρία για μια πιο εξελιγμένη εξερεύνηση του Άρη στον ρομπότ και τον άνθρωπο.
Οι καταιγίδες σκόνης του Άρη, οι οποίες μπορούν να καλύψουν ολόκληρο τον πλανήτη, αναμένεται επίσης να είναι ισχυρές γεννήτριες ηλεκτρικών πεδίων (Το στοιχείο 3 δείχνει τη σκόνη που αναστέλλεται στην ατμόσφαιρα του Άρη ως αποτέλεσμα της δραστηριότητας του Άρη και της καταιγίδας σκόνης). Η ομάδα ελπίζει να μετρήσει μια μεγάλη καταιγίδα σκόνης στη Γη και να διαθέτει εργαλεία για την ανίχνευση ατμοσφαιρικών ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων σε μελλοντικούς εκφορτωτές του Άρη.
Η ομάδα περιλαμβάνει ερευνητές από τη NASA Goddard, NASA Glenn (Cleveland, Ohio), NASA Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, Calif.), University of Arizona (Tucson), University of California (Berkeley), SETI Institute (Mountain View, Calif.) , Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον (Σιάτλ), Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν (Ann Arbor) και Πανεπιστήμιο Duke (Durham, NC). Αυτή η έρευνα χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από το NASA Mars Fundamental Research Program, το οποίο λειτουργεί από τα κεντρικά γραφεία της NASA στην Ουάσιγκτον, DC.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
