Toz şeytan izleri. Fotoğraf kredisi: NASA / JPL. Büyütmek için tıklayın
Ah, Marslı yaz! Sonunda, günler uzun, tıpkı sevgili eski Dünya'da olduğu gibi. Ve gündüz yüksekleri roket, yaz gecesi düşük -90 ° C (-130 ° F) seviyesinden 20 ° C (68 ° F) kadar kıvrak bir rokete kadar, yani siz ve astronotlarınızın makinenizi daha erken almak için ısıtabileceğiniz anlamına gelir. madencilik faaliyetlerine iyi bir başlangıç.
Mars'taki toz şeytanları, Dünya'daki çöllerde olduğu gibi oluşur. “Güçlü yüzey ısıtmasına ihtiyacınız var, böylece yer üzerindeki havadan daha sıcak olabilir” diye açıklıyor Lemmon. Zemine yakın ısıtmalı daha az yoğun hava artar, yukarıdaki soğutucu daha yoğun hava katmanından delinir; yükselen sıcak hava tüyleri ve düşen soğuk hava tüyleri konveksiyon hücrelerinde dikey olarak dolaşmaya başlar. Şimdi, yatay bir rüzgar esiyorsa, “bu, konveksiyon hücrelerini yanlarına çevirir, böylece yatay olarak dönmeye başlar, dikey sütunlar oluşturur ve bir toz şeytanı başlatır.”
Kolonun ortasından yükselen sıcak hava, dönen havayı her zamankinden daha hızlı, kum almaya başlayacak kadar hızlı çalıştırır. Zemindeki kum temizleme, un ince tozunu ve yüksek yükselen hava şamandıralarının orta sütununu yüksekte toz haline getirir. Hakim yatay rüzgarlar toz şeytanını yere itmeye başladığında, dikkat edin!
“Günün ortasında [Gusev Krateri'nde] Spirit rover'ın yanında duruyorsanız, yarım düzine toz şeytan görebilirsiniz,” diyor Lemmon. Her Mars baharı veya yaz günü, toz şeytanları yer ısındıkça sabah 10 civarında görünmeye başlar ve toprak soğudukça yaklaşık 3 PM'yi azaltmaya başlar (Mars'ın 24 saatlik 39 dakikalık güneş günü Dünya'dan sadece 39 dakika daha uzundur). Mars toz şeytanlarının tam sıklığı ve süresi bilinmemekle birlikte, Mars Global Surveyor'un yörüngedeki fotoğrafları, gezegendeki tüm enlemlerde sayısız gezici iz ortaya koyuyor. Bu izler, toz şeytanların altındaki farklı renkli toprağı ortaya çıkarmak için gevşek yüzey malzemelerini temizledikleri yüzeyi çapraz olarak geçerler.
Dahası, gerçek toz şeytanları yörüngeden fotoğraflandı - bazıları tabanlarında 1 ila 2 kilometre genişliğinde ve (gölgelerinden) açıkça 8 ila 10 km yükseklikte yükseliyor.
Ancak Farrell'in Arizona çölünde toz şeytanları kovalamaktan çeken şey, karasal toz şeytanlarının elektriksel olarak yüklü olması garip bir gerçektir - ve Mars toz şeytanları da olabilir.
Toz şeytanları, kasırgadaki kum ve toz sürtünmelerinden birlikte yüklerini alırlar. Birbirine benzemeyen bazı malzeme çiftleri birbirine sürtünce, bir malzeme elektronlarının bir kısmını (negatif yükleri) diğer malzemeye bırakır. Elektrik yüklerinin bu şekilde ayrılmasına triboelektrik yük denir, “sürtünme” anlamına gelen “tribo” (belirgin TRY-bo) öneki. Triboelektrik şarj, başınıza bir balon sürdüğünüzde saçlarınızı uçlarında tutar. Plastik ve saç gibi toz ve kum bir tribolelektrik çifti oluşturur. (Toz ve kum mutlaka aynı şeylerden yapılmaz, diye belirtiyor Lemmon, çünkü “toz her yerden üflenebilir.”) Daha küçük toz parçacıkları, daha büyük kum tanelerinden elektronları alarak negatif şarj etme eğilimindedir.
Toz şeytana güç veren yükselen merkezi sıcak hava sütunu, negatif yüklü tozu yukarı taşıdığı ve daha ağır pozitif yüklü kumun tabana yakın girdap bıraktığı için, yükler ayrılır ve elektrik alanı oluşturur. Farrell, “Dünyada, enstrümanlarla elektrik alanlarını metre başına 20 bin volt (20 kV / m) düzeyinde ölçtük” diyor. Bu, karasal fırtınalardaki elektrik alanlarına kıyasla yer fıstığıdır, burada elektrik alanları hava moleküllerini iyonize etmek (parçalamak) için 100 kat daha fazla olana kadar yıldırım yanıp sönmez.
Ancak Farrell, sadece 20 kV / m “ince Mars atmosferinin bozulmasına çok yakın” diyor. Daha da önemlisi, Mars toz şeytanları karasal muadillerinden çok daha büyüktür ve depolanan elektrik enerjileri çok daha yüksek olabilir. “Bu alanlar nasıl taburcu olur?” O sorar. “Toz şeytanlarının içinde Mars yıldırım olur mu?” Yıldırım normalde doğal olarak ortaya çıkmasa bile, bir astronot veya gezici veya habitatın varlığı, filamenter deşarjlara veya yerel ark oluşumuna neden olabilir. “Gerçekten dikkat etmeniz gereken şey, elektrik alanlarının çok güçlü olabileceği köşeler” diye ekliyor. "Aracınızı veya yaşam alanınızı yuvarlaklaştırmak isteyebilirsiniz."
Farrell, Mars'taki astronotlar için bir başka husus, "yüklü tahıllar çıplak telli antenlere çarptığında radyo statiktir" diye uyarıyor. Toz şeytanı geçtikten ve geçtikten sonra, geçişinin kalıcı bir hatırası, elektrostatik yapıştırma yoluyla tozun uzay giysilerine, araçlara ve habitatlara artan bir şekilde yapışması olacaktır - çoraplardan bir kıyafetten çıkarıldığında birbirine yapışmasına neden olan aynı fenomen bir habitatı tekrar girmeden önce kurutucuyu temizlemeyi zorlaştırır.
Mars toz şeytanları 8 ila 10 kilometre yüksekliğe kadar yükselebildiğinden, gezegensel meteorologlar artık şeytanların Mars atmosferine çok fazla toz atmaktan sorumlu olabileceğini düşünüyorlar. Özellikle astronotlar için, tozun atmosfere de negatif yükler taşıyor olabilir. Fırtına tepesinde oluşan yük, fırtına sırasında Florida'dan kaldırıldığında Kasım 1969'da Apollo 12'de olduğu gibi Mars'tan kalkan bir roket için tehlike oluşturabilir: roket egzoz iyonize olmuş veya hava moleküllerini parçalayarak yüklü moleküllerin yere kadar inmesi, uzay aracına çarpan bir şimşek çakmasını tetikliyor.
Farrell, “Columbus gibi erken deniz gezginleri, gemilerinin aşırı hava koşulları için tasarlanması gerektiğini anladılar. “Mars'a bir görev tasarlamak için, Mars havalarının uç noktalarını bilmemiz gerekiyor - ve bu uçlar toz fırtınaları ve şeytanlar şeklinde görünüyor.”
Orijinal Kaynak: NASA Haber Bülteni
