Pöly paholainen kappaleita. Kuvan luotto: NASA / JPL. Klikkaa suurentaaksesi
Ah, marsilainen kesä! Lopuksi, päivät ovat pitkiä, aivan kuten rakkaalla vanhalla maapallolla. Ja päiväsaikaan nousevat raketit aina leutoon 20? C (68 ºF) kesälämpötilasta matalampaan lämpötilaan -90? C (-130 ºF), mikä tarkoittaa, että sinä ja kollegasi astronautit voit lämmittää koneesi aikaisemmin saadaksesi hyvä aloitus kaivostoiminnassa.
Pölynpaholaiset Marsissa muodostuvat samalla tavalla kuin aavikoilla maan päällä. "Tarvitset voimakkaan pintalämmityksen, jotta maa voi kuumentua sen yläpuolella olevasta ilmasta", Lemmon selittää. Lämmitetty vähemmän tiheä ilma lähellä maata nousee, lävitseen yläpuolella olevan viileämmän tiheämmän ilman kerroksen läpi; nousevat kuuman ilman ja laskevat viileän ilman muodot alkavat kiertää pystysuunnassa konvektiosoluissa. Nyt, jos vaakasuuntainen tuulenpuhallus puhaltaa läpi, "se kääntää konvektiosolut sivuilleen, joten ne alkavat pyöriä vaakatasossa, muodostaen pystysuuntaiset pylväät ja aloittaen pölypaholaisen."
Pylvään keskuksen läpi nouseva kuuma ilma ohjaa pyörteilevää ilmaa entistä nopeammin - riittävän nopeasti aloittamaan hiekan poimimisen. Maaperän hiekka puhdistaa sitten jauhojen hienon pölyn ja kuumien nousevien ilmapoijujen keskipylvään, jotka pölyttävät korkealla. Kun vallitsevat vaakasuuntaiset tuulet alkavat työntää pölypahoa maahan, katso ulos!
"Jos seisoisit Spirit Roverin vieressä heti [Gusev-kraatterissa] keskellä päivää, saatat nähdä puoli tusinaa pölypaholaista", Lemmon sanoo. Jokaisen marsilaisen kevät- tai kesäpäivänä pölypaholaiset alkavat ilmestyä noin kello 10.00 maanpinnan lämpeneessä ja alkavat liikkua noin viisitoista maanpinnan jäähtyessä (Marsin aurinkoinen päivä 24 tuntia 39 minuuttia on vain 39 minuuttia pidempi kuin Maa?). Vaikka marsilaisten pölypaholaisten tarkkaa esiintymistiheyttä ja kestoa ei tunneta, Mars Global Surveyorin kiertoradalla olevat valokuvat paljastavat lukemattomia vaeltavia jälkiä kaikilla planeetan leveysasteilla. Nämä raidat ristiin pinnan, josta pölypaholaiset ovat hanastaneet irtonaisen pintamateriaalin paljastaakseen erivärisen maaperän alapinnan.
Lisäksi varsinaiset pölypaholaiset on kuvattu kiertoradalta - jotkut niistä ovat niinkin suuria kuin 1–2 kilometriä poikkipisteessä ja (varjoistaan) selvästi kohoavan 8–10 km korkeuteen.
Mikä kiinnostaa Farrellia siitä, että hän on jahdannut pölynpaholaisia Arizonan autiomaassa, on kuitenkin omituinen tosiasia, että maanpäälliset pölypaholaiset ovat sähköisesti varautuneita - ja myös Marsin pölypaholaiset voivat olla.
Pölypaholaiset saavat varauksensa hiekanjyvistä ja pölystä, jotka hierovat pyörretuulessa. Kun tietyt parit toisistaan poikkeavia materiaaleja hierovat yhdessä, yksi materiaali luovuttaa osan elektronistaan (negatiiviset varaukset) toiselle. Tällaista sähkövarausten erottelua kutsutaan triboelektriseksi varaukseksi, etuliite ”tribo” (lausutaan TRY-bo) tarkoittaen ”hankausta”. Triboelektrinen lataus saa hiukset seisomaan päähän, kun hieroit ilmapalloa päätäsi vastaan. Pöly ja hiekka, kuten muovi ja hiukset, muodostavat kolmioelektrisen parin. (Pöly ja hiekka eivät välttämättä ole samoja asioita, toteaa Lemmon, koska ”pölyä voi puhaltaa mistä tahansa.”) Pienemmillä pölyhiukkasilla on taipumus ladata negatiivisia, jolloin elektronit poistuvat suuremmista hiekkajyvistä.
Koska nouseva kuuma ilman keskipylväs, joka valtaa pölypaholaista, kuljettaa negatiivisesti varautunutta pölyä ylöspäin ja jättää raskaamman positiivisesti varautuneen hiekan pyörteilemään pohjan lähellä, varaukset erottuvat ja muodostavat sähkökentän. "Maapallolla olemme mitattaneet instrumenteilla sähkökenttiä luokkaa 20 tuhatta volttia metriä kohti (20 kV / m)", Farrell sanoo. Se on maapähkinöitä verrattuna maanjäristyksen sähkökenttiin, joissa salama ei välähtää, ennen kuin sähkökentät ovat sata kertaa suurempia - riittävät ionimoimaan (hajottamaan) ilmamolekyylit.
Mutta pelkkä 20 kV / m on hyvin lähellä Marsin ilmapiirin hajoamista, Farrell huomauttaa. Merkittävämmin, Marsin pöly-paholaiset ovat niin paljon suurempia kuin maanpäälliset vastaavat, että heidän varastoitunut sähköenergia voi olla paljon suurempi. "Kuinka nuo kentät purkautuvat?" hän kysyy. "Haluatko Marsin salaman pölypaholaisten sisälle?" Vaikka salama ei yleensä esiinny luonnollisesti, astronautin tai roverin tai elinympäristön läsnäolo saattaa aiheuttaa säikeiden purkautumisen tai paikallisen kaaristumisen. "Asia, josta sinun on todella tarkkailtava, on kulmat, joissa sähkökentät voivat saada erittäin vahvoja", hän lisää. "Haluat ehkä pyöristää ajoneuvoasi tai elinympäristöäsi."
Toinen huomio astronautteihin Marsissa olisi ”radiostaattinen, kun varautuneet jyvät osuvat paljaalla johdolla varustettuihin antenneihin”, Farrell varoittaa. Ja sen jälkeen kun pölypaho ohitti ja oli poissa, sen kulkemisen kestävä matkamuisto olisi pölyn lisääntynyt tarttuvuus avaruuspukuihin, ajoneuvoihin ja elinympäristöihin sähköstaattisen takertoinnin avulla - sama ilmiö, joka saa sukat tarttumaan yhteen, kun ne vedetään ulos vaatteista. kuivausrumpu - tekee puhdistamisesta vaikeaa ennen elinympäristön palaamista takaisin.
Koska marsilaisten pölynpaholaiset pystyvät torjumaan 8-10 kilometrin korkeuteen, planeettameteorologit ajattelevat nyt, että paholaiset saattavat olla vastuussa heittämällä niin paljon pölyä korkealle Marsin ilmakehään. Tärkeää astronauttilaisille, että pöly saattaa kuljettaa negatiivisia varauksia myös korkeaan ilmakehään. Latauksen muodostuminen myrskyn yläosassa voi olla vaarana Marsille nousevalle raketille, kuten tapahtui Apollo 12: lle marraskuussa 1969, kun se nousi Floridasta ukkosmyrskyn aikana: raketin pakokaasu ionisoi tai hajosi ilmamolekyylejä jättäen ladattujen molekyylien polku aina maahan asti, laukaiseen ukkosen, joka osui avaruusalukseen.
"Varhaiset merinavustajat, kuten Columbus, ymmärsivät, että heidän aluksensa oli suunniteltava äärimmäisiin sääolosuhteisiin", Farrell huomauttaa. "Suunnitellaksesi matkan Marsiin, meidän on tiedettävä Marsin sään ääripään - ja nuo ääripäät näyttävät olevan pölymyrskyjen ja paholaisten muodossa."
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
