尘埃魔鬼

所有帖子标记灰尘鬼

关于电影有很多伟大的事情“The Martian” (and 一些不准确的东西)但是最好的东西之一, 阿尔斯人 无论如何,科学家都喜欢,是普遍存在的,巨大的描述 尘埃魔鬼.

Mark Watney Survery凄凉的火星景观。

火星喜欢制作尘埃魔鬼。它’对于阳光相对容易加热气氛并使其搅拌,厚厚的尘埃沉积物在火星上毯子巨大的地区。

火星上的灰尘沉积物地图。从 //sci.esa.int/web/mars-express/-/51861-mars-dust-map.

火星上的尘埃魔鬼有助于保持大气尘土飞扬,这使气候变暖,有助于驱动天气。然而,因为它可能是令人惊讶的,我们不’完全了解尘埃魔鬼的实际升降灰尘。

确定它’确实,尘埃魔鬼是刮风的,但是当你真的将在灰尘魔鬼中测量的风速塞进尘埃提升方程时,它们*的灰尘量应该*升力可能远低于它们*升降机。所以除了风之外的其他一些机制必须有助于提升魔鬼的尘埃。

火星上的尘土魔鬼。从 //en.wikipedia.org/wiki/Dust_devil.

一种可能性是灰尘魔鬼就像真空吸尘器一样,实际上吸取了火星表面的灰尘。看,很多尘埃坐在火星表面上一直坐在那里很长一段时间,不动。结果,尘土飞扬的表面可以变真空填充,捕获粉尘颗粒之间的一些气体。

图示的吸尘器效果。子表面压力P2大于灰尘魔鬼P1的中心的压力。从 Bila等人。 (2020).

在尘埃魔鬼的中心,在大气压下倾角(由尘埃魔鬼内的对流空气产生)。因此,当灰尘魔鬼散热器在密封灰尘表面上时,捕获的气体压力可以将灰尘发射到空气中,魔鬼可以拾取它。

但这种真空吸尘器效果仍然只是一个假设,因此测试这个想法,杜伊斯堡大学的实验天体物理学集团,天体物理实验专家,建立了一个测试室,以模仿火星表面在低压下( 1%的地球’s)火星氛围。

实验设置。将粉尘分配器倒入细网膜上,在一侧,另一侧,另一侧的压力P2更高。从 Bila等人。 (2020).

它们在膜上创造了一层薄薄的小尘颗粒,在膜上有压差,看看小的压差是否可以真正抬起尘粒。答案是肯定的!

不同尺寸的灰尘颗粒被压差柔性。

现在,这个实验是否准确地复制了火星的条件并不完全清晰,而是通过很快推出和最近命名的一些测量 火星2020流浪者坚持不懈 可能有助于测试这个想法。

除了收集地质样品以供以后返回地球外,恒定将收集火星表面上的灰尘和矿物质的高分辨率图像。它还将不断测量我们从过去的任务所知的气象条件可以揭示尘埃魔鬼的存在。因此除了告诉我们过去生命的可能性,仍然可能还可以帮助我们测试火星上是否有灰尘魔鬼吸尘器。

命名火星2020 rover。从 //www.youtube.com/watch?v=Muj4s7BCiMI.

由Hirise仪器观察的火星尘埃魔鬼,在火星周围的轨道上观察到。

尘埃魔鬼,旋转颗粒的旋转柱,已经捕获了想象力,至少留下来 古希腊人,但他们内心的工作继续困惑和惊喜的科学家。尘埃魔鬼在地球上的干旱地区和火星上常见“arid” doesn’开始描述气候, 尘埃魔鬼是普遍存在的.

特别是令人费解的,尘埃魔鬼更好地将灰尘升入空中,而不是他们应该是的。例如,在 实验室模拟涡旋 ,即使风勉强高于微风,似乎似乎奇迹繁殖和跳舞。所以似乎只是风之外的一些力量对于魔鬼的芦苇尘埃必须是很重要的。在我们今天的研究小组期间,我们讨论过 最近的一项研究 由Gabriele Franzese和同事们看着一种可能性:尘埃魔鬼内的电场。

由于灰尘晶粒在魔鬼的湍流体内咔嗒声,它们可以在又一遍地碰撞,这可以在类似于产生的过程的谷物之间传输电荷 静电。而且,出于aren的原因’T良好的理解,小晶粒就像收集负电荷一样。

由于小颗粒可以比大型颗粒更容易地抬起,因此小,带负电的颗粒最终比灰尘魔鬼中的大颗粒更高的高度,导致电荷分离和电场。以同样的方式 静电可以抬起小纸,这些电场可以吸收更多的灰尘,帮助解释魔鬼的令人惊讶的能力,以提起灰尘的笼罩。

从图5的 Franzese等人。 (2018),与灰尘魔鬼相关联的电场。

对于他们的积极尘埃魔鬼的实地研究,Franzese和同事建立了气象设备 莫罗科的沙漠 并留下它,稳步测量风速,灰尘荷载和电场。由于灰尘魔鬼闻到了他们的乐器,他们在数据日志中注册为DIPS和Spikes。在恢复仪器并分析数据后,Franzese和同事发现超过500个尘埃魔鬼在一个三个月的时间范围内访问了他们的乐器。

 

灰尘魔鬼展示了各种各样的形状,尺寸,以及最重要的是电场。左侧的图片显示了为一个特别强大的灰尘伪测量的电场。在这种情况下,魔鬼表现出巨大的电场,12,000V / m。为了比较,通常看到这种强大的电场 在暴风雨中。 Franzese和同事表明,测量的魔鬼的领域的强度与魔鬼内的灰尘相一对一,所以似乎电场似乎在尘埃中发挥着一些作用。

由于空气中的湿度可以避免静电充电,干旱火星上的尘埃魔鬼可能表现出比地球上更强大的电场,这可能有助于解释为什么Martian Devils在那里更常见:甚至微弱的旋风可以抬起灰尘。这些相同的电场也可能对MARS的人类勘探产生危险,但潜在损害敏感的电子产品。或者至少是制造 星期一的案例 even worse.