Støv djævel spor. Billedkredit: NASA / JPL. Klik for at forstørre
Ah, Mars sommer! Endelig er dagene lange, ligesom på den kære gamle jord. Og dagtimerne raketter helt op til en skånsom 20? C (68? F) fra sommernattens lave temperatur på -90? C (-130? F), hvilket betyder, at du og dine med astronauter kan varme op dit maskiner tidligere for at få en god start på minedrift.
Støvdæbe på Mars dannes på samme måde som de gør i ørkener på Jorden. ”Du har brug for stærk overfladevarme, så jorden kan blive varmere end luften derover,” forklarer Lemmon. Opvarmet mindre tæt luft tæt på jorden stiger og stanses gennem laget af køligere tættere luft over; stigende plumes af varm luft og faldende plumes af kold luft begynder at cirkulere lodret i konvektionsceller. Nu, hvis et vandret vindstød blæser igennem, "drejer det konvektionscellerne på deres sider, så de begynder at dreje vandret, danne lodrette søjler - og starte en støvduvel."
Varm luft, der stiger gennem midten af søjlen, tvinger den hvirvlende luft stadig hurtigere - hurtigt nok til at begynde at opsamle sand. Sand, der skurer jorden, løsner derefter mel-fint støv, og den centrale søjle af varm stigende luft bøjer det støv højt op. Når først de fremherskende horisontale vinde begynder at skubbe støvduvelen hen over jorden, skal du kigge ud!
”Hvis du stod ved siden af Spirit Rover lige nu [i Gusev-krateret] midt på dagen, kunne du måske se et halvt dusin støvdukker,” siger Lemmon. Hver Mars forår eller sommerdag begynder støv djævle at fremstå kl. 10, når jorden varmer, og begynder at aftage omkring kl. 15, når jorden afkøles (Mars's soldag på 24 timer, 39 minutter er kun 39 minutter længere end Jorden). Selvom den nøjagtige hyppighed og varighed af martiske støvduvle ikke er ukendt, afslører fotografier fra Mars Global Surveyor i kredsløb utallige vandreruter på alle breddegrader på planeten. Disse spor går på tværs af overfladen, hvor støv djævle har skuret løs overflademateriale for at afsløre forskellige farvede jord under.
Derudover er der blevet fotograferet faktiske støvduder fra bane - nogle af dem så store som 1 til 2 kilometer på tværs ved deres base og (fra deres skygger) tydeligt tårnhøjde 8 til 10 km høje.
Hvad der intrigerer Farrell fra at have jaget støvduvler i Arizona-ørkenen, er imidlertid den underlige kendsgerning, at jordstøvdæver er elektrisk ladede - og Martiske støvduvle kan også være.
Støv djævler får deres ladning fra korn af sand og støv, der gnider sammen i virvelvinden. Når visse par i modsætning til materialer gnider sammen, opgiver det ene materiale nogle af dets elektroner (negative ladninger) til det andet materiale. En sådan adskillelse af elektriske ladninger kaldes triboelektrisk opladning, præfikset "tribo" (udtales TRY-bo), der betyder "gnidning." Triboelektrisk opladning får dit hår til at stå ved ende, når du gnider en ballon mod dit hoved. Støv og sand, som plast og hår, danner et tribolelektrisk par. (Støv og sand er ikke nødvendigvis lavet af de samme ting, bemærker Lemmon, fordi "støv kan blæses ind overalt.") Mindre støvpartikler har en tendens til at oplade negative og fjerne elektroner fra de større sandkorn.
Fordi den stigende centrale søjle med varm luft, der styrker støvjævelen, bærer det negativt ladede støv opad og efterlader det tungere, positivt ladede sand, der hvirvler tæt på basen, adskilles ladningerne og skaber et elektrisk felt. ”På Jorden har vi med instrumenter målt elektriske felter i størrelsesordenen 20 tusinde volt per meter (20 kV / m),” siger Farrell. Det er jordnødder sammenlignet med de elektriske felter i terrestriske tordenvejr, hvor lynet ikke blinker, før elektriske felter bliver 100 gange større - nok til at ionisere (nedbryde) luftmolekyler.
Men blot 20 kV / m “er meget tæt på fordeling af den tynde martiske atmosfære,” påpeger Farrell. Mere markant er Mars-støvduvler så meget større end deres jordbaserede modstykker, at deres lagrede elektriske energi kan være meget højere. "Hvordan ville disse felter udledes?" han spørger. "Ville du have Mars-lyn inde i støvduderne?" Selv hvis lyn normalt ikke forekommer naturligt, kan tilstedeværelsen af en astronaut eller rover eller habitat muligvis fremkalde filamentære udladninger eller lokal lysbue. ”Det, du virkelig skal være opmærksom på, er hjørner, hvor elektriske felter kan blive meget stærke,” tilføjer han. "Du ønsker måske at gøre dit køretøj eller habitat afrundet."
En anden overvejelse for astronauter på Mars ville være "radiostatisk, da ladede kerner ramte antenner med bare tråd," advarer Farrell. Og efter at støvduvelen var gået over og var væk, ville en varig souvenir ved dens passage være en øget vedhæftning af støv til rumdragter, køretøjer og levesteder via elektrostatisk klamring - det samme fænomen, der får sokker til at klæbe sammen, når de trækkes ud af et tøj tørretumbler - hvilket gør oprydning vanskelig, før du genindtaster et levested.
Fordi Martian støvduvler kan tårne 8 til 10 kilometer høje, tror planetariske meteorologer nu, at djævlene kan være ansvarlige for at kaste så meget støv højt ind i den Martiske atmosfære. Det er vigtigt for astronauter, at støv også bærer negative ladninger højt i atmosfæren. Opladning, der opbygges ved stormtoppen, kan udgøre en fare for, at en raket startede fra Mars, som det skete med Apollo 12 i november 1969, da den løftede fra Florida under et tordenvejr: raketudstødningen ioniserede eller nedbrydede luftmolekylerne og efterlod en spor af ladede molekyler helt ned til jorden, udløser en lyn, der ramte rumfartøjet.
”Tidlige søfarere, som Columbus, forstod, at deres skibe skulle være designet til ekstreme vejrforhold,” påpeger Farrell. "For at designe en mission til Mars, er vi nødt til at kende ekstremerne i Marsvejret - og disse ekstremer ser ud til at være i form af støvstorme og djæveler."
Original kilde: NASA News Release
