Elektryczne diabły pyłowe na Marsie

Źródło: University of Michigan

21 marca 2005

Gigantyczne kolumny wirującego pyłu na Marsie dodają nowe zaskoczenia do eksploracji planet. Eksperci zgadzają się obecnie, że analogiczne pyłowe diabły na Ziemi zawierają silne pola elektryczne.

Ogólnie rzecz biorąc, ziemskie diabły pyłowe zawsze traktowane były jako zjawiska trywialne. Ale to spojrzenie zmieniło się wraz z niedawnym odkryciem badaczy z Arizony i Nevada. Odkryli oni, że diabły pyłowe mają silne pole elektryczne, często przekraczające 4000 V na metr.

Odkrycie było zaskoczeniem. Pierwotne termiczne i mechaniczne modele nie przewidywały pól elektrycznych. Ale, ironicznie, to odkrycia na planecie Mars sprowokowały ponowne rozważenie wirów atmosferycznych na Ziemi. Na Marsie, diabły pyłowe, znacznie większe od ziemskich tornad, przechodzą sporadycznie przez powierzchnię, czyniąc rzeczy, które tradycyjna meteorologia uważa za niemożliwie w niemal pozbawionym atmosfery marsjańskim środowisku. Ścieżki tych wirów wiatrowych wielkości Everestu świadczą o niewyobrażalnej aktywności wysokich energii, znaczącej powierzchnię Marsa ciemniejszymi pasmami (patrz również Zdjęcie Dnia: Europa i Mars).

Gęstość atmosfery marsjańskiej odpowiada tylko jednemu procentowi atmosfery ziemskiej. W jaki sposób marsjański wiatr może wydobywać grunt z energią wystarczającą do pozostawiania rozległych ścieżek, wyraźnie widocznych z kosmosu? Oczywiście, to samo pytanie dotyczy globalnych burz pyłowych, które są obserwowane od dekad.

W lipcu 1999, Wallace Thornhill napisał: 5-kilometrowej wysokości diabły pyłowe na Marsie oraz globalne marsjańskie burze pyłowe są, jak wierzę, manifestacją wyładowań elektrycznych na Marsie. A jeszcze niedawniej napisał: Diabły pyłowe na Marsie są niewątpliwie tornadami, przy których ziemskie tornada to karły… Do ich powstania nie są potrzebne chmury. Są one zjawiskiem atmosferycznego wyładowania elektrycznego.

Obecnie, zainteresowanie elektryczną naturą marsjańskich diabłów pyłowych gwałtownie rośnie. W raporcie Astrobiology Magazine, dr. William Farell z Goddard Space Flight Center, NASA, raportuje: Jeśli marsjańskie diabły pyłowe są silnie zelektryzowane, jak sugerują nasze badania, mogą powodować zwiększone wyładowania lub łuki w rozrzedzonej marsjańskiej atmosferze. Według Thornhilla, takie łuki w rozrzedzonej atmosferze Marsa byłyby wyładowaniem żarzeniowym, podobnym do wyładowania typu krasnoludek nad ziemskimi burzami.

Obrazek powyżej jest autorstwa artysty z Uniwersytety w Michigan, i przedstawia elektrycznego pyłowego diabła. Czy autor intuicyjnie uwzględnił wyładowanie żarzeniowe u jego podstawy. Na zdjęciach z Global Surveyor tych marsjańskich kolumn pyłu, niesamowity blask jest w silnym kontraście z ciemniejącym pyłem, wyrzucanym w niebo (zdjęcie tego zjawiska umieściliśmy tutaj).

Aby zobaczyć elektryczną naturę tych wirujących drapaczy chmur, należy odpowiedzieć sobie na pytanie, które zadaliśmy w poprzednim artykule Zdjęcie Dnia. Dlaczego na powierzchni Marsa widać zarówno jasne, jak i ciemne smugi, takie same, jak na księżycu Jowisza, Europie? Eksperymenty laboratoryjne z łukami [elektrycznymi] pokazały, że wyładowania wypalają podłoże, pozostawiając pociemniałe ślady. Chociaż są one enigmatyczne dla naukowców planetarnych, takie pociemnienia są ewidentne na rozległych połaciach Marsa. Są szczególnie skoncentrowane w rejonach ścieżek potężnych diabłów pyłowych, występujących zwykle pośród gęstej populacji małych, ciemnych plam. W miejscach tych, gdzie aktywność elektryczna wypala grunt bezpośrednio, lub też, gdzie pociemniały materiał został wyniesiony w atmosferę, po czym powrócił na powierzchnię, warstwa takiego materiału jest wyraźnie cienka. Łatwo sobie wyobrazić, że kiedy diabły pyłowe o niższej energii przechodzą po takiej powierzchni, usuwają warstwę ciemnego materiału, ukazując pierwotne, jaśniejsze podłoże.

Niestety, nawet przy nowym zainteresowaniu elektryzowanymi wiatrami na Marsie, większość dyskusji wciąż opiera się na starych mechanicznych i termicznych koncepcjach, bez uwzględniania roli dużych sił elektrycznych w formowaniu się tych zjawisk. Większość nowych modeli nie łamie starego paradygmatu. Aby otrzymać pole elektryczne, teoretycy wierzą, że muszą najpierw odseparować ładunki, a to wymaga energetycznych ruchów zarówno dużych, jak i małych cząstek gleby. W wyniku zderzeń, większe cząstki stają się dodatnie, a mniejsze ujemne. Następnie siła wiatru oddziela cząstki w regiony o innej wielkości drobin, tworząc pole elektryczne.

Ale w bliskiej próżni atmosferze Marsa, jakim sposobem większe drobiny mogą unieść się na mile w niebo, z siłą zdolną do wytworzenia wyraźnego napięcia? W modelu elektrycznym nie ma potrzeby istnienia lokalnego dynama. Rozdział ładunków w atmosferze już istnieje. Wobec braku ziemskich chmur, obniżających ładunek przez sprowadzanie go do ziemi w formie pioruna, wyładowania na Marsie przyjmują postać tornad. Prawdziwą siłą sprawczą wirów powietrznych jest większy, międzyplanetarny obwód elektryczny, który który steruje globalnymi burzami na Marsie, jak i ziemską pogodą. Jeżeli jest to prawda, wówczas moc marsjańskich pyłowych diabłów może nauczyć nas sporo o zachowaniu elektryczności w Układzie Słonecznym.

Zobacz również: Elektryczne diabły pyłowe.

Zobacz również: Tornada jako wyładowania elektryczne.


Redaktorzy wykonawczy: David Talbott, Wallace Thornhill

Redaktor zarządzający: Amy Acheson

Wkład redaktorski: Mel Acheson, Michael Armstrong, Dwardu Cardona, Ev Cochrane, C.J. Ransom, Don Scott, Rens van der Sluijs, Ian Tresman

Przetłumaczono z http://www.thunderbolts.info/tpod/2005/arch05/050321electridevils.htm

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.