Dulkių dalelės Marso atmosferoje gali sukurti statinę elektrą, bet jos nepakanka, kad keltų pavojų Rovers
Žaibas yra viena galingiausių gamtos jėgų. Iki 1 milijardo voltų elektros srovė gali nutekėti greičiau nei per sekundę. Tokį didelį energijos kaupimąsi gali sukurti net gana paprasta priežastis – dvi dalelės besitrinančios. Komanda prie Oregono universitetas dabar ištyrė, ar tos paprastos sąveikos gali sukelti žaibą toje vietoje, kurios anksčiau nematė – Marse.
Paprastas atsakymas į šį klausimą yra toks, kad taip, per dulkių audras ar kitus įvykius Marse įvyks „žaibai“, kai aplinkui skraido daug dulkių, tačiau jis niekur neprilygs Žemėje matomų audrų mastui. Marso atmosfera yra per plona, kad išlaikytų tokią įtampą, kurios reikia norint sukurti dramatiškus žaibo smūgius, įprastus Žemėje.
UT vaizdo įrašas, kuriame aptariamas atmosferos trūkumas Marse.
Tačiau vis tiek bus daug mažesnių elektros iškrova įvykius. Jie netgi gali būti matomi labai arti tam tikro bangos ilgio, nes dulkių audros gali šiek tiek švytėti, kai nėra tiesioginių saulės spindulių. Šis švytėjimas daugiausia bus radijo bangų pavidalu, kurių žmogaus akis neaptinka.
Daugelis mokslininkų anksčiau bandė modeliuoti Marso atmosferos elektrinį aktyvumą. UO komanda ėmėsi kitokio požiūrio, atsižvelgdama į daugybę kintamųjų, kurie sujaukė ankstesnes pastangas. Jie naudojo paprastą stiklinį cilindrą, kurio viduje buvo dulkių dalelių. Tačiau jie atkreipė dėmesį į du skirtingus aspektus, kurių kiti eksperimentai nepadarė.
Geltonai baltas debesis šio vaizdo apačioje, centre, yra Marso „dulkių bokštas“ – koncentruotas dulkių debesis, kuris gali pakilti dešimtis mylių virš paviršiaus. Mėlynai balti stulpeliai yra vandens garų debesys. Šis vaizdas buvo padarytas 2010 m. lapkričio 30 d. NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Autoriai: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Pirmiausia jie elektra įkrovė patį cilindrą, kad jis atstumtų visas eksperimente naudojamas dulkes. Pats cilindras buvo palyginti mažas – keturių colių skersmens ir aštuonių colių ilgio. Anksčiau mokslininkai leido dulkėms liestis su stikliniu cilindru, o tai labai nepanaši į jokią medžiagą, randamą pačiame Marse. Buvo susirūpinta, kad galimybė susisiekti su ne Marso medžiagomis turės įtakos tyrimo rezultatams.
Kitas ankstesnių eksperimentų iššūkis buvo uolienų, kurios buvo pakankamai panašios į Marse, naudojimas. Joshua Méndez Harper, mokslinių tyrimų inžinierius ir šio dokumento autorius, dirbdamas UO vulkanologijos skyriuje, turėjo gana lengvą prieigą prie vulkaninių uolienų, panašių į Marse.
Bandymo sąrankos, naudotos Marso medžiagai izoliuoti, grafika.
Kreditas: Méndez Harper ir kt.
Tik Marso analoginės medžiagos derinys cilindre ir jos izoliavimas nuo bet kokios besiribojančios ne Marso medžiagos reiškia, kad tai yra arčiausiai mokslininkų, kurie iki šiol iš tikrųjų modeliavo Marso aplinką elektriniu būdu.
Esmė, kodėl Marso atmosfera neatlaikytų Žemėje matomų didelių žaibo smūgių, yra jos atmosferos trūkumas. Elektriniai laukai, kuriuos reta Marso atmosfera gali išlaikyti, veikia apie dvidešimt tūkstančių voltų vienam metrui, palyginti su trimis milijonais voltų vienam metrui daug tankesnėje Žemės atmosferoje.
Šiame Žemės vaizde iš Tarptautinės kosminės stoties matomas oro švytėjimas (kartu su žaibo spreiku). Autorius: NASA
Kadangi žaibas yra pačios atmosferos gedimas, kuo didesnį elektrinį lauką jį veikia, tuo įspūdingesnis žaibas. Kadangi Marso atmosferos lygis yra veikiamas, tikėtina, kad ji tiesiog palaiko mažas elektrostatines iškrovas, panašias į tas, kurias patirtumėte žiemą trindami kojines ant kilimo ir liesdami metalinę durų rankeną.
Tai iš tikrųjų yra gera žinia dabartiniams Marso gyventojams – tokiems marsaeigiams kaip Atkaklumas ir Smalsumas gali atlaikyti mažas elektros iškrovas, kurias leidžia Marso atmosfera. Esant didesniems išlydžiams, laidus roverių rėmas gali veikti kaip žaibolaidis, o tai neturėtų idealių pasekmių patiems marsaeigiams.
UT vaizdo įrašas, kuriame aptariamos Marso dulkių audros.
Žaibo trūkumas taip pat gali turėti įtakos ilgalaikei kolonizacijai, tačiau kol kas neaišku, koks tai gali būti poveikis. Be to, žaibas atlieka svarbų vaidmenį kuriant organinius junginius. Kol kas neaišku, ar tankesnė praeities Marso atmosfera taip pat galėjo palaikyti didelės energijos varžtus, reikalingus tiems organiniams junginiams sukurti.
Kol kas galime pasakyti, kad greičiausiai „Perseverance“ ir kiti paviršiuje esantys roveriai nebus matomos žaibo audros židinys. Tačiau atidžiai pažiūrėkite su tinkama įranga ir galbūt pamatysite juos supantį silpną švytėjimą.
Sužinokite daugiau:
UO – Nauji UO tyrimai rodo, kad marsaeigiai apsaugoti nuo žaibo smūgių
NSF – Tyrimai rodo, kad marsaeigiai apsaugoti nuo žaibo smūgių
UT – Marse aptiktas žaibas
Ikaras - Kibirkšties iškrovų aptikimas maišomame Marso dulkių modeliniame tirpale, izoliuotame nuo pašalinių paviršių
Pagrindinis vaizdas:
„Curiosity Rover“ asmenukė.
Autoriai: NASA / JPL-Caltech / MSSS