Dulkių velnio vikšrai. Vaizdo kreditas: NASA / JPL. Spustelėkite norėdami padidinti
Ai, marsietiška vasara! Pagaliau dienos yra ilgos, kaip ir senojoje žemėje. Dienos aukščio raketa iki pat žvarbios 20 ° C (68 ° F) temperatūros nuo vasaros nakties žemos temperatūros -90 ° C (-130 ° F) reiškia, kad jūs ir jūsų kolegos astronautai galite sušilti jūsų mašinas anksčiau, kad gautumėte gera kasybos darbų pradžia.
Dulkių velniai ant Marso formuojasi taip pat, kaip ir dykumose Žemėje. „Jums reikalingas stiprus paviršiaus šildymas, todėl žemė gali įkaisti daugiau nei oras virš jo“, - aiškina Lemmonas. Šildomas mažiau tankus oras, artimas žemei, pakyla, pramušdamas virš aušintuvo tankesnio oro sluoksnį; kylantys karšto oro pliūpsniai ir krentantys vėsiojo oro pliūpsniai pradeda cirkuliuoti vertikaliai konvekcijos elementuose. Dabar, kai prapūsta horizontalus vėjo gūsis, „jis pasuka konvekcijos elementus į šonus, todėl jie pradeda suktis horizontaliai, sudarydami vertikalias kolonas ir paleidžiant dulkių velnią“.
Karštas oras, kylantis per kolonėlės centrą, svaiginantį orą varo dar greičiau - pakankamai greitai, kad galėtų pradėti rinkti smėlį. Žemę šveisdamas smėlis pašalina smulkias miltines dulkes ir aukštai kylančių oro plūdurų, esančių aukštai dulkėse, centrinę koloną. Kai tik vyrauja horizontalūs vėjai, dulkių velnias pradeda stumti žemę, žiūrėkite!
„Jei dienos viduryje stovėtumėte šalia„ Spirit rover “[Gusevo krateryje], galite pamatyti pusšimtį dulkių velnių“, - sako Lemmonas. Kiekvieną Marso pavasario ar vasaros dieną dulkių velniai pradeda pasirodyti apie 10 val., Kai žemė įkaista, ir pradeda pūti maždaug 15 val., Kai žemė vėsta (Marso saulės diena 24 valandas 39 minutes yra tik 39 minutėmis ilgesnė už Žemę). Nors tikslus Marso dulkių velnių dažnis ir trukmė nežinomi, orbitoje esančio „Mars Global Surveyor“ nuotraukos rodo nesuskaičiuojamus klajonių takus visose planetos platumose. Šie takeliai apvažiuoja paviršių, kur dulkių velniai nuplėšė birią paviršiaus medžiagą, kad po juo atsiskleistų skirtingų spalvų dirvožemis.
Be to, tikrieji dulkių velniai buvo nufotografuoti iš orbitos - kai kurie iš jų buvo 1–2 kilometrų skersmens ties pagrindu ir (nuo jų šešėlių) aiškiai kylantys nuo 8 iki 10 km aukščio.
Vis dėlto, kas intriguoja Farrellą persekiojant dulkių velnius Arizonos dykumoje, yra keistas faktas, kad sausumos dulkių velniai yra įkraunami elektra ir gali būti ir Marso dulkių velniai.
Dulkių velniai susikrauna smėlio grūdus ir dulkes, besisukančias viesule. Kai tam tikros poros nepanašių medžiagų trinasi kartu, viena medžiaga atiduoda dalį savo elektronų (neigiamų krūvių) kitai. Toks elektrinių krūvių atskyrimas vadinamas triboelektriniu įkrovimu, priešdėlis „tribo“ (tariama TRY-bo) reiškia „trintis“. Triboelektrinis įkrovimas priverčia jūsų plaukus stovėti ant galo, kai patrinate balioną prieš galvą. Dulkės ir smėlis, kaip ir plastikas bei plaukai, sudaro tribolelektrinę porą. (Dulkės ir smėlis nebūtinai pagamintos iš tų pačių daiktų, pažymi „Lemmon“, nes „dulkės gali būti įpūstos iš bet kur“.) Mažesnės dulkių dalelės yra linkusios įkrauti neigiamai, atimdamos elektronus iš didesnių smėlio grūdų.
Kadangi kylanti centrinė karšto oro kolonėlė, maitinanti dulkių velnią, neigiamai įkrautas dulkes neša aukštyn ir palieka sunkesnį teigiamai įkrautą smėlį, besisukantį šalia pagrindo, krūviai atsiskiria ir sukuria elektrinį lauką. „Žemėje su instrumentais elektrinius laukus išmatuojome maždaug 20 tūkstančių voltų metrui (20 kV / m)“, - sako Farrell. Tai žemės riešutai, palyginti su antžeminių perkūnijų elektriniais laukais, kai žaibas nemirksi tol, kol elektriniai laukai padidėja 100 kartų - pakanka jonizuoti (skaidyti) oro molekules.
Tačiau tik 20 kV / m „yra labai artimas Marso atmosferos suskaidymui“, - pabrėžia Farrell. Dar svarbiau, kad Marso dulkių velniai yra tiek daug didesni nei jų antžeminiai kolegos, kad jų kaupiama elektros energija gali būti daug didesnė. „Kaip tie laukai būtų išleidžiami?“ jis klausia. - Ar jūs turėtumėte Marso žaibą dulkių velnių viduje? Net jei žaibas paprastai neįvyktų natūraliai, astronauto ar roverio ar buveinės buvimas gali sukelti gijų išmetimą ar lokalią arką. „Reikėtų atkreipti dėmesį į kampus, kur labai stiprūs gali būti elektriniai laukai“, - priduria jis. „Galbūt norėsite savo transporto priemonę ar buveinę suapvalinti“.
Kitas astronautų į Marsą svarstymas būtų „radioaktyvus, nes pakrauti grūdai atsitrenkia į plikos laido antenas“, - perspėja Farrelis. Po to, kai dulkių velnias praėjo pro šalį ir dingo, ilgalaikis jo suvenyras bus padidėjęs dulkių sukibimas su kostiumais, transporto priemonėmis ir buveinėmis per elektrostatinį prilipimą - tas pats reiškinys, dėl kurio kojinės prilimpa, kai ištraukiamos iš drabužių. džiovintuvas - apsunkina valymą prieš įvedant buveinę.
Kadangi Marso dulkių velniai gali pakilti nuo 8 iki 10 kilometrų aukščio, planetų meteorologai dabar mano, kad velniai gali būti atsakingi už tiek daug dulkių išmetimą į Marso atmosferą. Svarbu astronautams, kad dulkės taip pat gali įnešti neigiamų įkrovų į atmosferą. Pakrovimas, susidarantis audros viršuje, gali kelti pavojų iš Marso kylančiai raketa, kaip nutiko „Apollo 12“ 1969 m. Lapkritį, kai perkūnijos metu ji pakilo iš Floridos: raketos išmetimas jonizavo arba suskaidė oro molekules, palikdamas įkrovusių molekulių pėdsaką iki pat žemės paviršiaus, sukeldamas žaibolaidį, smogiantį į erdvėlaivį.
„Ankstyvieji jūreiviai, kaip ir Kolumbas, suprato, kad jų laivai turėjo būti sukurti ekstremalioms oro sąlygoms“, - pabrėžia Farrell. „Norėdami suprojektuoti misiją į Marsą, turime žinoti kraštutinius Marso orus - ir atrodo, kad kraštutinumai yra dulkių audros ir velniai“.
Originalus šaltinis: NASA naujienų leidinys
