Stopy prachu. Obrazový kredit: NASA / JPL. klikni na zväčšenie
Ah, marťanské leto! Nakoniec sú dni dlhé, rovnako ako na drahej starej Zemi. A rakety na denné maximá až do holých 20 ° C (68 ° F) od letných nočných nočných -90 ° C (-130 ° F), čo znamená, že vy a vaši kolegovia kozmonauti môžete svoj stroj zohriať skôr, aby ste sa dostali dobrý začiatok ťažobných operácií.
Prachoví diabli na Marse tvoria to isté, čo robia v púšťach na Zemi. „Potrebujete silné vyhrievanie povrchu, aby sa pôda mohla zohriať ako vzduch nad ňou,“ vysvetľuje Lemmon. Ohrieva sa menej hustý vzduch blízko zeme a dvíha sa cez vrstvu chladnejšieho hustejšieho vzduchu nad; stúpajúce oblaky horúceho vzduchu a klesajúce oblaky chladného vzduchu začnú vertikálne cirkulovať v konvekčných bunkách. Ak v súčasnosti prechádza vodorovný náraz vetra, „premení to konvekčné bunky na ich stranách, takže sa začnú točiť horizontálne a vytvárajú vertikálne stĺpy - a začínajú tvoriť prachového diabla“.
Horúci vzduch stúpajúci cez stred kolóny poháňa vírivý vzduch stále rýchlejšie - dosť rýchlo na to, aby začal zbierať piesok. Piesok, ktorý odmasťuje pôdu, potom vypudí jemný prášok z múky a stredný stĺpec horúcich stúpajúcich vzduchov bóje, ktoré prach vysoko vo vzduchu. Akonáhle prevládajúce horizontálne vetry začnú tlačiť prachového diabla cez zem, pozor!
"Keby ste práve teraz stáli vedľa Ducha rovera (v kráteru Gusev) uprostred dňa, možno by ste videli pol tucta prachových diablov," hovorí Lemmon. Každý marťanský alebo letný deň sa prachové diaboly začnú objavovať približne o 10:00, keď sa zem zahreje, a začnú sa znižovať asi o 15:00, keď sa zem ochladí. (Marťov slnečný deň 24 hodín 39 minút je iba o 39 minút dlhší ako Zem? Aj keď presná frekvencia a trvanie marťanských prachových diablov nie je známa, fotografie z Mars Global Surveyor na obežnej dráhe odhaľujú nespočetné množstvo putovacích trás vo všetkých zemepisných šírkach na planéte. Tieto stopy sa križujú po povrchu, na ktorom prachové diaboly odierali sypký povrchový materiál, aby sa pod ním odhalila rôznofarebná pôda.
Okrem toho boli skutočné prachové diaboly fotografované z obežnej dráhy - niektoré z nich veľké až 1 až 2 kilometre na svojej základni a (zo svojich tieňov) sa jasne týčia vo výške 8 až 10 km.
Čo však Farrella fascinuje tým, že prenasledoval prachových diablov v arizonskej púšti, je zvláštna skutočnosť, že pozemské prachové diably sú elektricky nabité - a možno aj marťanské prachové diaboly.
Prachoví diabli dostávajú náboj zo zŕn piesku a prachu, ktorý sa trie spolu vo víchrici. Keď sa pár párov na rozdiel od materiálov drú dohromady, jeden materiál vzdá niektoré svoje elektróny (záporné náboje) druhému materiálu. Takéto oddelenie elektrických nábojov sa nazýva triboelektrické nabíjanie, predpona „tribo“ (vyslovuje sa TRY-bo), čo znamená „trenie“. Triboelektrické nabíjanie zabezpečí, že vaše vlasy zostanú na koncoch, keď si pritiahnete balónik k hlave. Prach a piesok, podobne ako plasty a vlasy, tvoria tribolelektrický pár. (Prach a piesok nemusia byť nevyhnutne vyrobené z tých istých materiálov, poznamenáva Lemmon, pretože „prach môže byť vháňaný odkiaľkoľvek.“) Menšie prachové častice majú tendenciu nabíjať sa záporne a odvádzajú elektróny z väčších zŕn piesku.
Pretože stúpajúci stredný stĺpec horúceho vzduchu, ktorý poháňa prachového diabla, nesie negatívne nabitý prach nahor a zanecháva ťažšie pozitívne nabitý piesok krúžiaci v blízkosti základne, náboje sa oddeľujú a vytvárajú elektrické pole. „Na Zemi sme pomocou prístrojov merali elektrické polia rádovo 20 tisíc voltov na meter (20 kV / m),“ hovorí Farrell. To je arašidy v porovnaní s elektrickými poľami v pozemských búrkach, kde blesky neblikajú, kým sa elektrické polia nezískajú stokrát väčšie - dosť na ionizáciu (roztrhnutie) molekúl vzduchu.
Ale iba 20 kV / m „je veľmi blízko k rozpadu tenkej marťanskej atmosféry,“ zdôrazňuje Farrell. Ešte dôležitejšie je, že marťanskí prachoví diabli sú omnoho väčšie ako ich pozemní náprotivky, takže ich uložená elektrická energia môže byť oveľa vyššia. "Ako by sa tieto polia vybili?" pýta sa. "Mali by ste marťanské blesky vnútri prachových diablov?" Aj keď by sa blesky bežne nevyskytovali prirodzene, prítomnosť astronautov, roverov alebo biotopov môže vyvolať vláknité výboje alebo miestne oblúky. "To, na čo by ste si mali dávať pozor, sú rohy, kde môžu byť elektrické polia veľmi silné," dodáva. "Možno budete chcieť, aby vaše vozidlo alebo biotop boli zaoblené."
Ďalším hľadiskom pre astronautov na Marse by bolo „rádiové statické žiarenie, keď nabité zrno zasiahne holé drôtové antény,“ varuje Farrell. A po tom, čo prachový diabol prešiel a bol preč, trvalým suvenírom jeho priechodu by bola zvýšená adhézia prachu na skafandroch, vozidlách a biotopoch prostredníctvom elektrostatického prichytenia - ten istý jav, ktorý spôsobuje prilepenie ponožiek, keď sa vyťahujú z oblečenia. sušička - sťažuje čistenie pred opätovným umiestnením biotopu.
Pretože marťanskí prachoví diabli sa môžu týčiť 8 až 10 kilometrov, planetárne meteorológovia si teraz myslia, že diabli môžu byť zodpovední za vrhnutie toľkého prachu vysoko na marťanskú atmosféru. Dôležité je, že pre astronautov môže prach prenášať aj záporné náboje vysoko do atmosféry. Vybudovanie náboja na vrchole búrky by mohlo predstavovať riziko pre raketu, ktorá vzlietla z Marsu, ako sa to stalo s Apollom 12 v novembri 1969, keď sa počas búrky vznieslo z Floridy: raketový výboj ionizoval alebo rozbúral molekuly vzduchu a zanechal stopa nabitých molekúl až na zem, spustenie blesku, ktorý zasiahol kozmickú loď.
"Rané námorné navigátory, ako Columbus, pochopili, že ich lode musia byť navrhnuté pre extrémne poveternostné podmienky," zdôrazňuje Farrell. "Na navrhnutie misie na Mars potrebujeme poznať extrémy marťanského počasia - a tieto extrémy sa zdajú byť vo forme prachových búrok a diablov."
Pôvodný zdroj: NASA News Release
