Kuvan luotto: NASA
Tutkijat ovat havainneet maanpäällisen vastineen perusteella johtolankoja, joiden mukaan Marsilla olevilla pölyärskeillä voi olla korkeajännitteisiä sähkökenttiä. Tämä tutkimus tukee NASA: n Visio for Space Exploration -näkymää auttamalla ymmärtämään, mitä haasteita Marsin ympäristö asettaa tutkijoille, sekä robotteille että lopulta ihmisille.
NASA: n ja yliopistojen tutkijat havaitsivat, että maan päällä olevilla pölypaholaisilla on yllättäen suuria sähkökenttiä, yli 4000 volttia metriä kohti (piha), ja ne voivat myös tuottaa magneettikenttiä. Kuten epäiltyä jahtaavat etsivät, tutkijat kiinnittivät instrumentit kuorma-autoon ja kilpailivat aavikkojen yli Nevadassa (2000) ja Arizonassa (2001) ajaen pölypaholaisten läpi saadakseen mittauksensa osana Marsin ilmapiiriä ja pölyä optisessa ja radiossa (MATADOR) -toiminta. Arizonan havaintoihin sisältyi myös kiinteä tukileiri, jossa oli täysi sarja meteorologisia instrumentteja (katso Arizonan kampanjan kuva kohdasta 2).
Pölypaholaiset ovat kuin pienet tornadot, noin 10–100 metriä leveät, 20–60 mailia tunnissa (32–96 km / h) tuulet pyörrettävän nousevan ilman kuuman pylvään ympärille. "Pölyrueet ovat yleisiä Marsissa, ja NASA on kiinnostunut niistä sekä muista ilmiöistä mahdollisena haitana tai vaaranna tuleville ihmisen tutkijoille", sanoi tohtori William Farrell NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta Greenbeltissä, Md. "Jos marsilainen pölyävyt ovat erittäin sähköistyneitä, kuten tutkimuksemme osoittaa, ne saattavat lisätä purkautumista tai kaaristumista matalapaineisessa Marsin ilmakehässä, lisääntynyttä pölyn tarttumista avaruuspukuihin ja -laitteisiin sekä häiriöitä radioviestintään. " NASA: n Mars Testbed -operaatiot seuraavan vuosikymmenen aikana voivat ehkä tutkia, onko niin. Farrell on johtava kirjoittaja tätä tutkimusta käsittelevässä lehdessä, joka julkaistiin Journal of Geophysical Research 20. huhtikuuta.
"Monimutkaisia raitoja, jotka ovat syntyneet suurten marsilaisten pölypaholaisten luomalta, on yleisesti useilla Marsin alueilla, ja useita pölypaholaisia on kuvattu pinnan pesuun", kertoi MATADOR-tutkimuksen päätutkija tri Peter Smith Arizonan yliopistosta. (Tucson). Nämä Marsin pölypaholaiset kääntävät 5–10 metrin mittaisen maanpäällisen ja voivat olla halkaisijaltaan suurempia kuin 500 metriä ja useita tuhansia metrejä. Ratakuvioiden tiedetään muuttuvan vuodenajasta toiseen, joten näiden valtavien pölyputkien on oltava merkittävä tekijä pölyn kuljetuksessa ja ne voivat olla vastuussa kaatopaikkojen rapistumisesta. "
"Kaksi ainesosaa, joita on läsnä sekä maapallolla että Marsilla, ovat välttämättömiä pölypaholaisen muodostumiseen: nouseva ilma ja pyörimislähde", sanoi Michiganin yliopiston tohtori Nilton Renno, tutkimusryhmän jäsen, joka on asiantuntija. pölyjen paholaisten juoksevassa dynamiikassa. ”Tuulen leikkaus, kuten tuulen suunnan ja nopeuden muutos korkeuden kanssa, on pyörimisen lähde. Vahvemmalla vetovoimalla on potentiaalia tuottaa voimakkaampia pölynpoistoja, ja suurempi tuulenleikkaus tuottaa suurempia pölynpoistoja. "
Pölyhiukkaset sähköistyvät pölyärsytyksissä, kun ne hierovat toisiaan tuulen kantaessa, siirtäen positiivisen ja negatiivisen sähkövarauksen samalla tavalla kuin rakennat staattista sähköä, jos sekoitat maton yli. Tutkijat uskoivat, että pölykehoissa ei olisi korkeajännitteistä, laajamittaista sähkökenttää, koska negatiivisesti varautuneet hiukkaset sekoittuvat tasaisesti positiivisesti varautuneisiin hiukkasiin, joten pölypaholaisen kokonais sähkövaraus olisi tasapainossa.
Ryhmän havainnot kuitenkin osoittavat, että pienemmät hiukkaset varautuvat negatiivisesti, kun taas suurempien hiukkasten varaukset ovat positiiviset. Pölypaholaistuulet kuljettavat pienet negatiivisesti varautuneet hiukkaset korkealle ilmaan, kun taas raskaammat, positiivisesti varautuneet hiukkaset pysyvät lähellä pölypaholaisen pohjaa. Tämä varausten erottelu tuottaa suuren mittakaavan sähkökentän, kuten akun positiiviset ja negatiiviset navat. Koska sähköistyneet hiukkaset ovat liikkeessä ja magneettikenttä on vain seurausta liikkuvista sähkövarauksista, pölypaho synnyttää myös magneettikentän.
Jos Marsin pölyjyväillä on erikokoisia ja koostumuksellisia ominaisuuksia, Marsin pölyärsijöiden tulisi sähköistyä samalla tavalla kuin niiden hiukkaset hierovat toisiaan, joukkueen mukaan (katso kohta 1 taiteilijan käsitteelle sähköistetystä Marsin pölypaholaisesta) ). Koemme enemmän staattista sähköä kuivina päivinä, koska vesimolekyylit ottavat varauksen sähköistetyistä esineistä. Koska Marsin ilmapiiri on erittäin kuiva, varauksen odotetaan olevan vahvaa, koska ilmakehän vesimolekyylejä on vähän, jotta ne varastaisivat varauksen pölyjyvistä. Koska Marsin ilmakehän tiheys on kuitenkin paljon pienempi kuin Maan, Marsin ilmakehän pinnan läheisen sähkönjohtavuuden odotetaan olevan 100 kertaa suurempi. Marsin pölypaholaisen lataaminen kestää siis kauemmin, koska lisääntynyt ilmajohtavuus vie varauksen Marsin pölyjyvistä.
Tähän päivään mennessä yhdelläkään Marsin pinnalla toimineista robotti-Marsin laskureista ja rovereista ei ole kokenut mitään tämän ilmiön seurauksia, mukaan lukien rovers-henki ja mahdollisuus. Monimutkaisemmat laskeutuneet laboratoriot, kuten Mars Science Laboratory (MSL), jonka on määrä perustaa vuonna 2009, saattavat kuitenkin olla paljon herkempiä sähköhäiriöille kuin aiemmat tehtävät. Sellaisenaan tämä tutkimus on avain askel kohti edistyneempää robotti- ja ihmisen etsintää Marsissa.
Marsin pölymyrskyjen, jotka voivat kattaa koko planeetan, odotetaan myös olevan voimakkaita sähkökenttien tuottajia (Kohta 3 osoittaa Marsin ilmakehässä suspendoituneen pölyn Marsin pölypaholaisen ja myrskyaktiivisuuden seurauksena). Ryhmä toivoo mittaavan suuren pölymyrskyn maapallolla ja omaavansa välineitä ilmakehän sähkö- ja magneettikentien havaitsemiseksi tulevissa Marsin laskeutuneissa maissa.
Ryhmään kuuluu tutkijoita NASA Goddardista, NASA Glennistä (Cleveland, Ohio), NASA Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, Kalifornia), Arizonan yliopistosta (Tucson), Kalifornian yliopistosta (Berkeley), SETI-instituutista (Mountain View, Calif.). , Washingtonin yliopistossa (Seattle), Michiganin yliopistossa (Ann Arbor) ja Duke University (Durham, NC). Tätä tutkimusta sponsoroi osittain NASA: n Mars Fundamental Research Program, joka toimii NASA: n päämajassa Washington DC: ssä.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
