Crédito de imagen: NASA
Los científicos han encontrado pistas de que los demonios del polvo en Marte podrían tener campos eléctricos de alto voltaje, según las observaciones de su contraparte terrestre. Esta investigación respalda la Visión de la NASA para la Exploración Espacial al ayudar a comprender qué desafíos presenta el entorno marciano a los exploradores, tanto robóticos como eventualmente humanos.
La NASA y los investigadores universitarios descubrieron que los demonios del polvo en la Tierra tienen campos eléctricos inesperadamente grandes, que exceden los 4.000 voltios por metro (yarda), y también pueden generar campos magnéticos. Al igual que los detectives que persiguen a un sospechoso, los científicos conectaron instrumentos a un camión y corrieron a través de los desiertos en Nevada (2000) y Arizona (2001), conduciendo a través de demonios de polvo para obtener sus mediciones como parte de la atmósfera marciana y el polvo en la óptica y la radio. (MATADOR) actividad. Las observaciones de Arizona también incluyeron un campamento base fijo con un conjunto completo de instrumentos meteorológicos (consulte el Artículo 2 para obtener una imagen de la campaña de Arizona).
Los demonios de polvo son como tornados en miniatura, de unos 10 a 100 metros de ancho con vientos de 20 a 60 millas por hora (32 a 96 km / h) que se arremolinan alrededor de una columna caliente de aire ascendente. "Los demonios de polvo son comunes en Marte, y la NASA está interesada en ellos, así como en otros fenómenos, como una posible molestia o peligro para futuros exploradores humanos", dijo el Dr. William Farrell del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Si es marciano Los demonios del polvo están altamente electrificados, como sugiere nuestra investigación, podrían dar lugar a una mayor descarga o formación de arcos en la atmósfera marciana de baja presión, una mayor adhesión del polvo a los trajes y equipos espaciales, e interferencia con las comunicaciones de radio ". Las misiones del banco de pruebas de Marte de la NASA en la próxima década podrían investigar si ese es el caso. Farrell es el autor principal de un artículo sobre esta investigación publicado en el Journal of Geophysical Research el 20 de abril.
"Las pistas complejas, generadas por los grandes demonios del polvo marciano, se encuentran comúnmente en muchas regiones de Marte, y varios demonios del polvo han sido fotografiados en el acto de recorrer la superficie", dijo el investigador principal de MATADOR, Dr. Peter Smith, de la Universidad de Arizona. (Tucson) “Estos demonios de polvo marcianos eclipsan a los terrestres de 5 a 10 metros y pueden tener más de 500 metros de diámetro y varios miles de metros de altura. Se sabe que los patrones de vía cambian de una estación a otra, por lo que estas enormes tuberías de polvo deben ser un factor importante en el transporte de polvo y podrían ser responsables de la erosión de los accidentes geográficos ”.
"Dos ingredientes, presentes tanto en la Tierra como en Marte, son necesarios para que se forme un demonio de polvo: el aire ascendente y una fuente de rotación", dijo el Dr. Nilton Renno de la Universidad de Michigan, miembro del equipo de investigación que es un experto. en la dinámica de fluidos de los demonios del polvo. “La cizalladura del viento, como un cambio en la dirección del viento y la velocidad con la altitud, es la fuente de rotación. Las corrientes ascendentes más fuertes tienen el potencial de producir demonios de polvo más fuertes, y una cizalladura del viento más grande produce demonios de polvo más grandes ”.
Las partículas de polvo se electrifican en demonios de polvo cuando se rozan entre sí cuando son transportadas por los vientos, transfiriendo la carga eléctrica positiva y negativa de la misma manera que se acumula electricidad estática si se baraja sobre una alfombra. Los científicos pensaron que no habría un campo eléctrico de alto voltaje a gran escala en los demonios del polvo porque las partículas cargadas negativamente se mezclarían uniformemente con partículas cargadas positivamente, por lo que la carga eléctrica general en el demonio del polvo estaría en equilibrio.
Sin embargo, las observaciones del equipo indican que las partículas más pequeñas se cargan negativamente, mientras que las partículas más grandes se cargan positivamente. Los vientos del diablo del polvo transportan las pequeñas partículas cargadas negativamente hacia el aire, mientras que las partículas más pesadas y cargadas positivamente permanecen cerca de la base del diablo del polvo. Esta separación de cargas produce el campo eléctrico a gran escala, como los terminales positivo y negativo de una batería. Dado que las partículas electrificadas están en movimiento, y un campo magnético es solo el resultado de las cargas eléctricas en movimiento, el demonio del polvo también genera un campo magnético.
Si los granos de polvo marciano tienen una variedad de tamaños y composiciones, los demonios de polvo en Marte deberían electrificarse de la misma manera que sus partículas se rozan entre sí, según el equipo (consulte el Artículo 1 para conocer el concepto de artista de un demonio de polvo marciano electrificado ) Experimentamos más electricidad estática en los días secos porque las moléculas de agua extraen carga de los objetos electrificados. Dado que la atmósfera marciana es extremadamente seca, se espera que la carga sea fuerte, ya que habrá pocas moléculas de agua atmosférica para robar la carga de los granos de polvo. Sin embargo, dado que la densidad de la atmósfera marciana es mucho más baja que la de la Tierra, se espera que la conductividad eléctrica cercana a la superficie de la atmósfera marciana sea 100 veces mayor. Por lo tanto, un demonio de polvo marciano tardará más en cargarse completamente, ya que el aumento de la conductividad atmosférica extrae la carga de los granos de polvo marciano.
Hasta la fecha, ninguno de los robots de aterrizaje y rovers de Marte que han operado en la superficie marciana ha experimentado ninguna consecuencia de este fenómeno, incluidos los rovers Spirit y Opportunity. Sin embargo, los laboratorios de tierra más complejos, como el Mars Science Laboratory (MSL), que se lanzará en 2009, pueden ser mucho más sensibles a las perturbaciones eléctricas que las misiones anteriores. Como tal, esta investigación es un trampolín clave para una exploración robótica y humana más avanzada de Marte.
También se espera que las tormentas de polvo marcianas, que pueden cubrir todo el planeta, sean fuertes generadores de campos eléctricos (el ítem 3 muestra el polvo suspendido en la atmósfera marciana como resultado del diablo de polvo marciano y la actividad de la tormenta de polvo). El equipo espera medir una gran tormenta de polvo en la Tierra y tener instrumentos para detectar campos eléctricos y magnéticos atmosféricos en futuros aterrizadores de Marte.
El equipo incluye investigadores de la NASA Goddard, la NASA Glenn (Cleveland, Ohio), el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (Pasadena, California), la Universidad de Arizona (Tucson), la Universidad de California (Berkeley), el Instituto SETI (Mountain View, California). , Universidad de Washington (Seattle), Universidad de Michigan (Ann Arbor) y Universidad de Duke (Durham, NC). Esta investigación fue patrocinada en parte por el Programa de Investigación Fundamental de Marte de la NASA, que opera desde la sede de la NASA en Washington, DC.
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
