Crédito de imagem: NASA
Os cientistas descobriram pistas de que os demônios da poeira em Marte podem ter campos elétricos de alta voltagem, com base nas observações de sua contraparte terrestre. Esta pesquisa apóia a Visão da NASA para Exploração Espacial, ajudando a entender os desafios que o ambiente marciano apresenta aos exploradores, robóticos e eventualmente humanos.
Pesquisadores da Nasa e de universidades descobriram que os demônios de poeira na Terra têm inesperadamente grandes campos elétricos, acima de 4.000 volts por metro (metro), e também podem gerar campos magnéticos. Como os detetives que perseguiam um suspeito, os cientistas prenderam instrumentos a um caminhão e atravessaram desertos em Nevada (2000) e Arizona (2001), dirigindo através de poeiras de poeira para obter suas medições como parte da atmosfera marciana e poeira no sistema óptico e no rádio. Atividade (MATADOR). As observações do Arizona também incluíram um acampamento base fixo com um conjunto completo de instrumentos meteorológicos (consulte o Item 2 para uma foto da campanha do Arizona).
Os demônios da poeira são como tornados em miniatura, com cerca de 10 a 100 metros de largura e ventos de 32 a 96 km / h, rodando em torno de uma coluna quente de ar ascendente. "Os demônios da poeira são comuns em Marte, e a NASA está interessada neles, assim como em outros fenômenos, como um possível incômodo ou risco para futuros exploradores humanos", disse o Dr. William Farrell, do Centro de Vôo Espacial Goddard da NASA, em Greenbelt, Maryland. os demônios da poeira são altamente eletrificados, como sugere nossa pesquisa, eles podem dar origem a um aumento de descargas ou arcos na atmosfera marciana de baixa pressão, maior adesão da poeira a trajes e equipamentos espaciais e interferência nas comunicações por rádio. ” As missões Mars Testbed da NASA na próxima década podem ser capazes de investigar se é esse o caso. Farrell é o principal autor de um artigo sobre essa pesquisa publicado no Journal of Geophysical Research em 20 de abril.
"Trilhos complexos, gerados pelos grandes demônios marcianos de Marte, são comumente encontrados em muitas regiões de Marte, e vários demônios foram fotografados no ato de vasculhar a superfície", disse o pesquisador principal do MATADOR, Dr. Peter Smith, da Universidade do Arizona. (Tucson). “Esses demônios marcianos de poeira superam os terrestres de 5 a 10 metros e podem ter mais de 500 metros de diâmetro e vários milhares de metros de altura. Sabe-se que os padrões de trilhos mudam de estação para estação; portanto, esses enormes canos de poeira devem ser um grande fator no transporte de poeira e podem ser responsáveis pela erosão das formas de relevo. ”
"Dois ingredientes, presentes na Terra e em Marte, são necessários para que um demônio se forma: ar ascendente e uma fonte de rotação", disse o Dr. Nilton Renno, da Universidade de Michigan, membro da equipe de pesquisa especialista na dinâmica de fluidos de poeira demônios. “O cisalhamento do vento, como uma mudança na direção do vento e na velocidade com a altitude, é a fonte da rotação. Atualizações mais fortes têm o potencial de produzir demônios de poeira mais fortes, e um cisalhamento de vento maior produz demônios de poeira maiores. ”
As partículas de poeira tornam-se eletrificadas em poeiras de poeira quando elas se esfregam enquanto são transportadas pelos ventos, transferindo carga elétrica positiva e negativa da mesma maneira que você acumula eletricidade estática se embaralhar sobre um tapete. Os cientistas pensaram que não haveria um campo elétrico de alta tensão e alta escala nos poeiras de poeira, porque as partículas carregadas negativamente seriam misturadas uniformemente com as partículas carregadas positivamente, de modo que a carga elétrica geral no diabo da poeira estaria em equilíbrio.
No entanto, as observações da equipe indicam que partículas menores ficam carregadas negativamente, enquanto partículas maiores ficam carregadas positivamente. Os ventos do diabo com poeira carregam as pequenas partículas carregadas negativamente para o alto, enquanto as partículas mais pesadas e com carga positiva permanecem perto da base do diabo. Essa separação de cargas produz o campo elétrico em larga escala, como os terminais positivo e negativo de uma bateria. Como as partículas eletrificadas estão em movimento, e um campo magnético é apenas o resultado da movimentação de cargas elétricas, o diabo da poeira também gera um campo magnético.
Se os grãos de poeira marcianos tiverem vários tamanhos e composições, os demônios de poeira em Marte devem se eletrificar da mesma maneira que suas partículas se esfregam, de acordo com a equipe (consulte o Item 1 para o conceito de artista de um diabo de poeira marciano eletrificado ) Experimentamos mais eletricidade estática em dias secos porque as moléculas de água atraem a carga de objetos eletrificados. Como a atmosfera marciana é extremamente seca, espera-se que o carregamento seja forte, pois haverá poucas moléculas de água na atmosfera para roubar a carga dos grãos de poeira. No entanto, como a densidade da atmosfera marciana é muito menor que a da Terra, a condutividade elétrica próxima à superfície da atmosfera marciana deverá ser 100 vezes maior. Um demônio de poeira marciano, portanto, levará mais tempo para carregar completamente, pois o aumento da condutividade atmosférica afasta a carga dos grãos de poeira marcianos.
Até a presente data, nenhum dos pousos e veículos móveis robóticos de Marte que operaram na superfície marciana sofreu qualquer consequência desse fenômeno, incluindo os veículos espíritos Spirit e Opportunity. No entanto, laboratórios terrestres mais complexos, como o Mars Science Laboratory (MSL), com lançamento previsto para 2009, podem ser muito mais sensíveis a distúrbios elétricos do que as missões anteriores. Como tal, esta pesquisa é um trampolim fundamental para a exploração robótica e humana mais avançada de Marte.
Também se espera que tempestades de poeira marcianas, que podem cobrir todo o planeta, sejam fortes geradores de campos elétricos (o item 3 mostra poeira suspensa na atmosfera marciana como resultado do diabo de poeira marciana e da atividade de tempestades de poeira). A equipe espera medir uma grande tempestade de poeira na Terra e ter instrumentos para detectar campos elétricos e magnéticos atmosféricos em futuros pousos em Marte.
A equipe inclui pesquisadores da NASA Goddard, NASA Glenn (Cleveland, Ohio), Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (Pasadena, Califórnia), Universidade do Arizona (Tucson), Universidade da Califórnia (Berkeley), Instituto SETI (Mountain View, Califórnia). , Universidade de Washington (Seattle), Universidade de Michigan (Ann Arbor) e Duke University (Durham, NC). Esta pesquisa foi patrocinada em parte pelo Programa de Pesquisa Fundamental Mars da NASA, que é operado fora da sede da NASA em Washington, DC.
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
