Dust djevel spor. Bildekreditt: NASA / JPL. Klikk for å forstørre
Ah, marsj sommer! Endelig er dagene lange, akkurat som på kjære gamle Jorden. Og høydraketter raketter helt opp til en skånsom 20? C (68? F) fra sommernatt på -90? C (-130? F), noe som betyr at du og dine andre astronauter kan varme opp maskineriet ditt tidligere for å få en god start på gruvedriften.
Støvdjevler på Mars dannes på samme måte som de gjør i ørkener på Jorden. "Du trenger sterk overflateoppvarming, slik at bakken kan bli varmere enn luften over den," forklarer Lemmon. Oppvarmet mindre tett luft nær bakken stiger og stanser gjennom laget med kjøligere tettere luft over; stigende varmlufter og fallende kuler med kald luft begynner å sirkulere vertikalt i konveksjonsceller. Nå, hvis et horisontalt vindpust blåser gjennom, "snur det konveksjonscellene på deres sider, slik at de begynner å snurre horisontalt, danner vertikale søyler - og starter en støvduvel."
Varm luft som stiger gjennom midten av søylen, driver den virvlende luften stadig raskere - raskt nok til å begynne å plukke opp sand. Sand som skurer bakken løsner deretter mel-fint støv, og den sentrale søylen med varm stigende luft bøyer som støver høyt oppe. Når først rådende horisontale vinder begynner å skyve støvduvelen over bakken, må du passe ut!
"Hvis du sto ved siden av Spirit Rover akkurat nå [i Gusev-krateret] midt på dagen, kan du se et halvt dusin støvdukker," sier Lemmon. Hver mars vår- eller sommerdag begynner støv djevlene å vises omtrent klokken 10 når bakken varmer, og begynner å avta rundt klokken 15 når bakken avkjøles (Mars solens dag på 24 timer og 39 minutter er bare 39 minutter lenger enn jordens). Selv om den nøyaktige frekvensen og varigheten av Mars-støvduvlene er ukjent, avslører fotografier fra Mars Global Surveyor i bane et utall vandrende spor på alle breddegrader på planeten. Disse sporene krysser overflaten der støv djevler har skuret løs overflatemateriale for å avsløre forskjellig farget jord under.
Dessuten er det blitt fotografert faktiske støvjevler fra bane - noen av dem så store som 1 til 2 kilometer over ved basen og (fra skyggene) tydelig tårnhøye 8 til 10 km høye.
Det som fascinerer Farrell fra å ha jaget støv djevler i Arizona-ørkenen, er imidlertid det rare faktum at jordstøvdjevler er elektrisk ladet - og Martiske støvduvler kan også være det.
Støvjevler får ladingen fra korn av sand og støv som gnir sammen i virvelvinden. Når visse par av ulik materiale gnir sammen, gir det ene materialet opp noen av dets elektroner (negative ladninger) til det andre materialet. Slik separasjon av elektriske ladninger kalles triboelektrisk lading, prefikset “tribo” (uttales TRY-bo) som betyr “gnidning.” Triboelektrisk lading gjør at håret ditt står på ende når du gnir en ballong mot hodet. Støv og sand, som plast og hår, danner et tribolelektrisk par. (Støv og sand er ikke nødvendigvis laget av de samme tingene, bemerker Lemmon, fordi "støv kan blåses inn hvor som helst.") Mindre støvpartikler har en tendens til å lade negative og fjerne elektroner fra de større sandkornene.
Fordi den stigende sentrale søylen med varm luft som styrker støvdjevelen fører det negativt ladede støvet oppover og etterlater den tyngre positivt ladede sanden som sirkler nær basen, blir ladningene separert og skaper et elektrisk felt. "På jorden har vi med instrumenter målt elektriske felt i størrelsesorden 20 tusen volt per meter (20 kV / m)," sier Farrell. Det er peanøtter sammenlignet med de elektriske feltene i bakken tordenvær, hvor lynet ikke blinker før elektriske felt blir 100 ganger større - nok til å ionisere (bryte fra hverandre) luftmolekyler.
Men bare 20 kV / m “er veldig nær sammenbruddet av den tynne Martian-atmosfæren,” påpeker Farrell. Mer betydelig er Martian dust djevler så mye større enn deres bakkemotstander at deres lagrede elektriske energi kan være mye høyere. "Hvordan ville de feltene utladet?" han spør. "Vil du ha marsfaring inne i støv djevlene?" Selv om lyn ikke vanligvis forekommer naturlig, kan tilstedeværelsen av en astronaut eller rover eller habitat forårsake glødetråd eller lokal lysbue. "Det du virkelig må passe på er hjørner, der elektriske felt kan bli veldig sterke," legger han til. "Det kan være lurt å gjøre bilen eller naturen din avrundet."
En annen vurdering av astronauter på Mars ville være "radiostatiske som ladede korn rammer antenner med bare ledninger," advarer Farrell. Og etter at støvdjevelen gikk over og var borte, ville en varig suvenir av dens passasje være en økt vedheft av støv til romdrakter, kjøretøyer og naturtyper via elektrostatisk klamring - det samme fenomenet som får sokker til å feste seg når de trekkes ut av klær tørketrommel - noe som gjør opprydding vanskelig før du setter inn et leveområde igjen.
Fordi Martian dust djevler kan tårne 8 til 10 kilometer høye, tror planetariske meteorologer nå at djevlene kan være ansvarlige for å kaste så mye støv høyt inn i den Martiske atmosfæren. Det er viktig for astronauter at støv også fører negative ladninger høyt i atmosfæren. Lading som bygges opp på stormtoppen kan utgjøre en fare for at en rakett skulle ta av fra Mars, slik det skjedde med Apollo 12 i november 1969 da den løftet fra Florida i tordenvær: rakettutslippet ioniserte eller brøt ned luftmolekylene og etterlot en spor av ladede molekyler helt ned på bakken, utløser en lyn som slo på romfartøyet.
Farrell påpekte ”Tidligere sjøfarere, som Columbus, at skipene deres måtte være designet for ekstreme værforhold. "For å utforme et oppdrag til Mars, må vi kjenne ytterpunktene til marsvær - og disse ytterpunktene ser ut til å være i form av støvstormer og djevler."
Originalkilde: NASA News Release
