Naukowcy twierdzą, że wiry pyłowe na Marsie mogą wytwarzać silne pola elektryczne i magnetyczne. Wniosek taki bazują na obserwacjach ziemskiego odpowiednika tego zjawiska atmosferycznego. Badania są ważne dla rozwoju astronautyki i pomogą zrozumieć problemy, z jakimi w przyszłości spotkają się marsjańskie pojazdy oraz, wreszcie, misje załogowe.

Pracownicy NASA i badacze uniwersyteccy odkryli, że wiry pyłowe na Ziemi posiadają nieoczekiwanie silne pola elektryczne (ponad 4 kV/m) i pola magnetyczne. W ramach projektu MATADOR (Martian Atmosphere and Dust in the Optical and Radio), poszukiwali i gonili oni obiekty swoich badań po pustyniach w Newadzie (2000) i Arizonie (2001).

Zjawisko atmosferyczne zwane wirem pyłowym to zbiór uniesionych z powierzchni ziemi, wskutek lokalnych różnic tempertury i związanych z nimi prądów konwekcyjnych, cząsteczek pyłu lub piasku, niekiedy wraz z drobnymi przedmiotami. Wiry pyłowe zazwyczaj mają kształt wirującej kolumny o małej średnicy, zmieniającej się wysokości i o osi w przybliżeniu pionowej. Zdjęcie zostało wykonane w kwietniu 1977 roku na południowym końcu Doliny Śmierci (Death Valley) niedaleko Saratoga Springs w Californii w USA.

Wir pyłowy jest jak miniaturowe tornado. Jego średnica waha się pomiędzy 10 a 100 m. Piach kręci się z prędkością od 30 do 100 km/h wokół ciepłego i wznoszącego się powietrza w jego środku.

Wiry pyłowe występują często na powierzchni Marsa. Dlatego NASA jest nimi jak i innymi zjawiskami atmosferycznymi zainteresowana – są to źródła potencjalnych niedogodności i niebezpieczeństw podczas przyszłych misji, w tym także załogowych” – opowiada pracownik NASA, dr William Farell z Centrum GSFC (Goddard Space Flight Center) w Greenbelt.

Zainteresowanie jest uzasadnione. Farell tłumaczy, że “jeśli marsjańskie wiry są silnie naelektryzowane – a na to wskazują dotychczasowe wyniki badań – to mogą powodować mocne wyładowania w atmosferze Marsa, która charakteryzuje się niskim ciśnieniem. To z kolei oznacza zwiększone i silniejsze przyleganie pyłu do kombinezonów i sprzętu oraz większe zakłócenia w komunikacji radiowej“. Dr Farell jest głównym autorem artykułu opublikowanego w tym miesiącu w Journal of Geophysical Research, dotyczącego właśnie tych przypuszczeń.

Zakłócenia w komunikacji radiowej, spowodowane własnie takimi wirami lub burzami pyłowymi, mogły być jednym z powodów wystąpienia awarii podczas misji łazika Spirit na początku tego roku (więcej: “Beep” i trochę danych – Spirit żyje!“>1, Spirit umarsiony?“>2, Mamy poważny problem“… z pamięcią?“>3).

Dwa czynniki – obecne zarówno na Ziemi jak i Marsie – są potrzebne by powstał wir pyłowy” – opowiada dr Nilton Renno z Uniwersytetu w stanie Michigan, specjalista w zakresie dynamiki wirów pyłowych. “Są to unoszące się powietrze oraz źródło rotacji. Pierwsze ma miejsce na Marsie zazwyczaj koło południa, gdyby powietrze blisko powierzchni jest prawie nieruchome, szybko się nagrzewa i unosi. Natomiast ruch wiatru, zmiana jego kierunku i szybkości wraz z wysokością, są typowym źródłem rotacji. Jest jasne, że silniejsze podrywy i większe ścięcia wytworzą bardziej okazałe wiry.”

Kawałki pyłu zostają naładowane w takich wirach gdy ocierają się o siebie, w podobny sposób jak można naelektryzować kapcia ocierając go o dywan. Dotychczas naukowcy sądzili, że powstałe w ten sposób pole elektryczne nie jest zbyt duże, gdyż rozdzielone ładunki dodatnie i ujemne są dobrze wymieszane.

Okazuje się natomiast, że małe kawałki pyłu mają tendencje do naładowywania się ujemnie, większe zaś dodatnio. Ponadto, wiry unoszą małe cząstki wysoko, podczas gdy większe zostają u ich podłoży. Ta elektrostatyczno-mechaniczna separacja oznacza, że powstaje pole elektryczne na całą wysokość wiru. Ponieważ naelektryzowane cząstki są w ruchu, wytwarzają także związane z tym pole magnetyczne.

Jeśli marsjański pył jest zróżnicowany pod względem wielkości i składu, jego wiry elektryzują się w podobny sposób (opisany powyżej), jak na Ziemi. Burze pyłowe na Marsie, które swoim zasięgiem czasem obejmują nawet całą planetę, są też potencjalnym generatorem takich pól elektrycznych.

Zdjęcie wykonane przez Mars Orbiter Camera (MOC) znajdującej się na sondzie Mars Global Surveyor (MGS). Na wielu zdjęciach widać było kręte ciemne “ścieżki” – ale na tym uchwycono tworzenie się jednej z nich. Sprawcą jest wir pyłowy – podobny do tych na Ziemii – widoczny po prawej stronie zdjęcia na końcu ciemnej ścieżki, którą zostawia za sobą. Ten wir wspinał się po zboczu krateru w zachodnim obszarze Terra Meridiani 21. maja 2002 roku.

Skomplikowane ślady wytworzone przez duże marsjańskie wiry pyłowe można zobaczyć na wielu zdjęciach. Nieraz nawet uchwycono wiry na gorącym uczynku – jak w powyższym zdjęciu.

Marsjańskie wiry pyłowe są olbrzymami w porównaniu do ziemskich, mają ponad 500 m średnicy i kilka kilometrów wysokości. Wzory ich śladów zmieniają się pomiędzy porami roku, co sugeruje ich duże znaczenie dla przenoszenia pyłu i może nawet erozji.

Autor

Karol Langner

Komentarze

  1. Anonymous    

    Nie da się czytać…. — Mam jedno pytanie – kto to pisał?? Nie których zdań po prostu nie da się czytać.

    1. Anonymous    

      jasne… — A ty wiesz, że niektórych się pisze razem?

    2. langner    

      które? — Ja napisałem.
      Dzięki za uwagę. Jeszcze bardziej sie ucieszę, jeśli wskażesz mi które części najbardziej cię draźnia. Postaram się je poprawić.

      Karol Langner

  2. Nu!    

    Dust Devils… — Wiry pyłowe – Dust Devils, to chyba najbardziej spektakularne, (aczkolwiek jakoś słabo rozreklamowane), dynamiczne zjawisko na Marsie jakie znamy.

    Rysunek ze strony “Mars Global Surveyor Mars Orbiter Camera”, poświęconej Dust Devils świetnie ilustruje, że owe wiry pyłowe przyjmują na Marsie ogromne rozmiary, większe od ziemskich tornad!
    http://www.msss.com/mars_images/moc/8_10_99_releases/moc2_171/moc2_171d_msss.jpg

    Strona o Dust Devils: http://www.msss.com/mars_images/moc/8_10_99_releases/moc2_171/

    Spory zbiór zdjęć wirów oraz ich śladów jest tutaj:
    http://www.msss.com/mars_images/moc/themes/DDEVILS.html

    Na tej stronie możemy zobaczyć Dust Devils w ruchu (o wysokości 8 KM!):

    http://www.msss.com/mars_images/moc/7_1_99_devils/

    Na wielu zdjęciach widać, że owe wiry to nie jest rzadkie zjawisko; niekiedy pojawia sie ich wiele jednocześnie.
    http://www.msss.com/mars_images/moc/2004/01/09/2004.01.09.R1104573.gif

    Na zdjęciu z maja 2001 roku uchwycono wir o wysokości 1 km, którego cień wyrażnie pokazuje, że nie są to koniecznie słupy, ale ze potrafią mieć postać zakrzywioną:
    http://www.msss.com/mars_images/moc/extended_may2001/dustdevil/

    Rejon Gusiewa także należy do miejsc szczególnie nawiedzanych przez te wiry. Istnieje spora szansa, że łazik w koncu dostrzeże któryś z nich.
    Pathfinder podobno zarejestrował przejścia kilku.

    Jakiś czas temu na Discovery wyemitowano film o pracy ekipy badawczej, która pracuje nad tymi wirami w kontekscie lądowania ludzi na Marsie. I robili tam różne symulacje z których wynikało, że te wiry mogą być największym niebezpieczeństwem czyhającym na przyszłych marsonautów. Z tym, że brano pod uwagę głównie zagrożenie mechaniczne.

    Nu!

Komentarze są zablokowane.