Прах дявол песни. Кредит за изображение: НАСА / JPL. Щракнете за уголемяване
Аха, марсианско лято! И накрая, дните са дълги, точно както на скъпата стара Земя. А дневните максимуми ракета, чак до балките 20 ° C (68 ° F) от нощното нощно ниско ниво от -90 ° C (-130 ° F), което означава, че вие и вашите колеги астронавти може да загреете машините си по-рано, за да получите добър старт на минните операции.
Праховите дяволи на Марс се образуват по същия начин, както в пустините на Земята. „Имате нужда от силно загряване на повърхността, така че земята може да стане по-гореща от въздуха над нея“, обяснява Lemmon. Загряващият се по-малко плътен въздух близо до земята се издига, пробивайки през слоя по-хладен по-плътен въздух отгоре; нарастващите петна от горещ въздух и падащи струи хладен въздух започват да циркулират вертикално в конвекционните клетки. Сега, ако през хоризонтален порив на вятъра духа „той завива конвекционните клетки от техните страни, така че те започват да се въртят хоризонтално, образувайки вертикални колони - и започват прах дявол.“
Горещият въздух, издигащ се през центъра на колоната, задейства въртящия се въздух все по-бързо - достатъчно бързо, за да започне да прибира пясък. Пясъкът, чистищ земята, след това изхвърля фин прах от брашно, а централната колона от горещи възходящи въздушни шамандури, които се изправят високо на прах. След като преобладаващите хоризонтални ветрове започнат да тласкат прашния дявол по земята, внимавайте!
„Ако сега стояхте до роувъра„ Spirit “(в кратера на Гусев) посред бял ден, може да видите половин дузина дяволи от прах“, казва Лемън. Всеки пролетен или летен марсиански ден праховите дяволи започват да се появяват около 10 часа сутринта, когато земята се нагрява, и започват да отшумяват около 15 ч., Когато земята се охлажда (слънчевият ден на Марс от 24 часа 39 минути е само 39 минути по-дълъг от Земята?). Въпреки че точната честота и продължителност на марсианските прахови дяволи не са известни, фотографиите от Mars Global Surveyor в орбита разкриват безброй блуждаещи следи по всички географски ширини на планетата. Тези коловози пресичат повърхността, където прашните дяволи са изхвърлили насипния повърхностен материал, за да разкрият различно оцветена почва отдолу.
Нещо повече, действителните прахови дяволи са заснети от орбита - някои от тях са големи до 1 до 2 километра в основата им и (от сенките им), ясно извисяващи се на височина от 8 до 10 км.
Това, което интригува Фарел от това, че е преследвал дяволите от праха в пустинята в Аризона, е странният факт, че земните прахови дяволи са електрически заредени - и марсианските прахови дяволи също могат да бъдат.
Праховите дяволи получават заряд от пясък и прах, които се търкат във вихъра. Когато определени двойки за разлика от материалите се търкат заедно, единият материал отстъпва част от своите електрони (отрицателни заряди) на другия материал. Такова разделяне на електрическите заряди се нарича триелектрично зареждане, като префиксът „трибо“ (произнася се TRY-bo), означаващ „триене“. Трибоелектричното зареждане прави косата ви изправена, когато търкате балон срещу главата си. Прахът и пясъкът, подобно на пластмасата и косата, образуват триболелектрична двойка. (Прахът и пясъкът не са задължително направени от едни и същи неща, отбелязва Лимон, защото „прахът може да се издуха отвсякъде.“) По-малките прахови частици са склонни да зареждат отрицателно, отнемайки електрони от по-големите пясъчни зърна.
Тъй като издигащата се централна колона с горещ въздух, която захранва дявола с прах, носи отрицателно заредения прах нагоре и оставя по-тежкия пясък с положително зареждане, завихрен близо до основата, зарядите се отделят, създавайки електрическо поле. „На Земята с инструменти измерваме електрически полета от порядъка на 20 хиляди волта на метър (20 kV / m)“, казва Фарел. Това е фъстъците в сравнение с електрическите полета при земни гръмотевични бури, където светкавиците не мигат, докато електрическите полета не станат 100 пъти по-големи - достатъчно, за да йонизират (разделят) въздушните молекули.
Но само 20 kV / m „е много близо до разпадането на тънката марсианска атмосфера“, изтъква Фарел. По-важното е, че марсианските прахови дяволи са толкова по-големи от земните си колеги, че съхраняваната им електрическа енергия може да е много по-висока. „Как ще се освободят тези полета?“ той пита. - Бихте ли имали марсиански светкавици вътре в прашните дяволи? Дори и светкавиците да не се появяват обикновено по естествен път, наличието на астронавт или роувър или местообитание може да предизвика филаментарни изхвърляния или локална дъга. „Нещото, което наистина трябва да внимавате, са ъглите, където електрическите полета могат да станат много силни“, добавя той. „Може да искате автомобилът или местообитанието ви да бъдат закръглени.“
Друго съображение за астронавтите на Марс би било „радиостатиката, тъй като заредените зърна се удряха по телени антени“, предупреждава Фарел. И след като прахът дявол премине и го няма, трайният сувенир от неговото преминаване ще бъде повишена адхезия на прах към скафандри, превозни средства и местообитания чрез електростатично прилепване - същото явление, което кара чорапите да се слепват, когато се извадят от дрехи сушилня - затруднява почистването, преди да влезете в местообитание.
Тъй като марсианските прахови дяволи могат да се извисяват на височина от 8 до 10 километра, сега планетарните метеоролози смятат, че дяволите може да са отговорни за изхвърлянето на толкова много прах високо в марсианската атмосфера. Важно за астронавтите този прах може да носи и отрицателни заряди високо в атмосферата. Натрупването на заряд на върха на бурята може да представлява опасност за изстрелване на ракета от Марс, както се случи с Аполон 12 през ноември 1969 г., когато тя се издигна от Флорида по време на гръмотевична буря: ракетата изхвърли йонизирани или разруши молекулите на въздуха, оставяйки следа от заредени молекули чак до земята, като задейства мълния, която удари космическия кораб.
„Ранните морски навигатори, като Колумб, разбраха, че техните кораби трябва да бъдат проектирани за екстремни метеорологични условия“, изтъква Фарел. „За да проектираме мисия до Марс, трябва да знаем крайностите на марсианското време - а тези крайности изглеждат под формата на прашни бури и дяволи.“
Оригинален източник: NASA News Release
