"Пыльные дьяволы": выяснилось, что Марс сильно наэлектризован и опасен для человека
"Пыльный дьявол" на Марсе. Фантазия художника. University of Michigan
Песчаные бури и смерчи на Марсе по всей видимости являются причиной возникновения электрических полей, имеющих очень высокое напряжение, и сопряженных с ними мощных магнитные полей. Опасности, связанные с попаданием в эпицентр таких природных явлений, должны быть самым тщательным образом изучены в преддверии будущих пилотируемых экспедиций на Красную планету.
Эти выводы основываются на исследованиях, проведенных в Неваде (2000) и Аризоне (2001), где исследователи устраивали настоящие гонки по пустыням, чтобы поймать "за хвост" "пыльных дьяволов" и пройти прямо сквозь них. Выяснилось, что такие структуры обладают неожиданно мощными электрическими полями (свыше 4 тысяч вольт на метр).
"Пыльные дьяволы" (или "песчаные дьяволы", dust devils) подобны миниатюрным торнадо (10-100 м в поперечнике), хотя и рождаются в результате совершенно иных процессов. Самые мелкие из них можно иногда видеть на открытых городских пространствах. Более крупные "версии" могут быть шириной с дом или с футбольное поле и вызывать движение воздуха со скоростью до 60 миль в час (96 километров в час). Они создаются ветром, который образовывает вихрь вокруг колонны теплого восходящего потока воздуха. Когда смерч возникает над жаркими, засушливыми районами Земли, он втягивает в свою воронку большое количества пыли и песка. Эти вихри питаются энергией раскаленной поверхности пустыни, благодаря чему достигают порой 300 метров в высоту. "Пыльные дьяволы" чаще всего встречаются в США, Австралии, Индии и Африке, особенно в пустыне Сахара.
На Марсе "пыльные дьяволы" могут иметь в пять раз больший диаметр (свыше 500 м) и подниматься до высоты в 5 миль (8 километров), это намного выше даже "полноценных" торнадо на Земле. Процессы возникновения "пыльных дьяволов" сходны на обеих планетах: грунт нагревается под солнцем в течение дня, разогревая в свою очередь прилегающие к нему пласты воздуха. Воздушные потоки иногда перемешиваются, и это способно породить циркулирующее движение.
"Марсианские "пыльные дьяволы" сильно наэлектризованы, и наше исследование предполагает, что это может приводить к мощным разрядам или пробоям в разреженной марсианской атмосфере, повышенному "прилипанию" пыли к космическим скафандрам и оборудованию, а также нарушению радиосвязи", - говорит Уильям Фаррелл (William Farrell) из Годдаровского центра космических полетов NASA (Goddard Space Flight Center - GSFC).
Первый марсианский "пыльный дьявол" был заснят экспедицией Pathfinder ("Первооткрыватель") NASA еще в 1997 году. "Причудливые следы, оставленные на поверхности Марса крупными "пыльными дьяволами", найдены во многих регионах Красной планеты, а несколько "дьяволов" были сфотографированы в тот момент, когда они подобным образом "обрабатывали" поверхность", - объясняет доктор Питер Смит (Peter Smith) из Аризонского университета (University of Arizona, Тусон).
Частицы пыли внутри "дьявола" электризуются, поскольку они непрерывно трутся друг о друга. Это похоже на тот эффект, когда вы шаркаете ногой по ковру в своей квартире, снимая заряд, объясняют исследователи. Считалось, что положительные и отрицательные частицы будут равномерно перемешаны в котле "пыльного дьявола", сохранив в сумме нейтральный электрический баланс. Однако теперь выясняется, что мелкие частицы "предпочитают" получать отрицательный заряд, а ветер переносит их повыше - и порождает тем самым разницу потенциалов. Более тяжелые частицы пыли с положительными зарядами остаются ближе к поверхности. Разделение зарядов создает гигантскую батарею. А так как частицы находятся в непрерывном движении, то возникают и магнитные поля, порождаемые движущимися электрическими зарядами.
Забавно, что в начале этого месяца в Гранях.Ру в шуточной первоапрельской статье среди прочих благоглупостей была высказана "гипотеза", что аппараты-неудачники на Марсе гибнут от атмосферного электричества, вырабатываемого песчаными бурями или загадочными марсианскими червями. Похоже, сами того не желая, мы лишний раз доказали тезис, что "в каждой шутке есть доля правды"...
В NASA теперь планируют снабдить будущие марсианские спускаемые аппараты приборами, способными обнаруживать электрические и магнитные поля, порождаемые "пыльными дьяволами".
Источники:
Dust Devils on Mars Electrified, Study Suggests - Space.com
The case of the electric martian dust devils - Spaceflight Now
Ссылки:
Песчаный дьявол - "Природные явления"
Ричард Бах о встрече с "пыльным дьяволом" - "Мост через вечность"
Обсудить
Справка
Хроника полетов к Марсу
10.10.1960 - "Марс 1960А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
14.10.1960 - "Марс 1960B", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
24.10.1962 - "Марс 1962А", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
01.11.1962 - "Марс-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией; как полагают, прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от поверхности Марса).
04.11.1962 - "Марс 1962В", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
05.11.1964 - Mariner-3, США (Выведена на нерасчетную траекторию и в район Марса не попала).
28.11.1964 - Mariner-4, США (Прошла на расстоянии 9844 км от поверхности Марса).
30.11.1964 - "Зонд-2", Советский Союз (Выведена на нерасчетную траекторию, в район Марса не попала).
24.02.1969 - Mariner-6, США (Прошла на расстоянии 3437 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - Mariner-7, США (Прошла на расстоянии 3551 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - "Марс 1969А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
02.04.1969 - "Марс 1969В", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
08.05.1971 - Mariner-8, США (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
10.05.1971 - "Космос-419", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
19.05.1971 - "Марс-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат упал на поверхность Марса).
28.05.1971 - "Марс-3", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат впервые в мире совершил мягкую посадку на Марс).
30.05.1971 - Mariner-9, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; первый в мире искусственный спутник Марса).
21.07.1973 - "Марс-4", Советский Союз (Прошла на расстоянии нескольких тысяч километров от поверхности Марса).
25.07.1973 - "Марс-5", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса).
05.08.1973 - "Марс-6", Советский Союз (Пролет мимо Марса; спускаемый аппарат совершил плавный спуск в атмосфере Марса; связь со спускаемым аппаратом утеряна за несколько минут до времени предполагаемой посадки).
09.08.1973 - "Марс-7", Советский Союз (Пролет мимо Марса; отделенный от станции спускаемый аппарат на планету не попал).
20.08.1975 - Viking-1, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
09.09.1975 - Viking-2, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
07.07.1988 - "Фобос-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией).
12.07.1988 - "Фобос-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; утеряна связь за несколько часов до предполагаемого времени посадки на Фобос).
25.09.1992 - Mars Observer, США (Утеряна связь со станцией).
07.11.1996 - Mars Global Surveyor, США (Выведена на орбиту вокруг Марса).
16.11.1996 - "Марс 1996А", Россия (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
04.12.1996 - Mars Pathfinder, США (Посадка на поверхность Марса; доставлен первый в мире марсоход Sojourner).
03.07.1998 - Nozomi (Planet-B), Япония (На гелиоцентрической орбите; выход на орбиту вокруг Марса планировался в 2003 году, но так и не состоялся).
11.12.1998 - Mars Climate Orbiter, США (Авария станции при попытке вывода на орбиту вокруг Марса, она распалась на отдельные части из-за того, что два предприятия, занимавшиеся изготовлением этого зонда, использовали различные системы измерений - английскую и метрическую).
03.01.1999 - Mars Polar Lander, США (Авария станции при попытке сесть на поверхность Марса).
03.01.1999 - Deep Space 2 (DS2), США (Два микрозонда-пенетратора по 3,572 кг каждый (названных Amundsen и Scott в честь известных полярных исследователей) должны были проникнуть в глубину марсианского грунта (на 0,3-1 м) возле Южного полюса и передать данные относительно свойств подповерхностных слоев (наличие водяного льда и др.). 3 декабря 1999 года зонды приблизились к Марсу, собирались войти в его атмосферу и устремиться к своей цели, но контакт с обоими аппаратами был утерян).
07.04.2001 - Mars Odyssey, США (Сейчас находится на марсианской орбите и передает важную научную информацию).
02.06.2003 - Mars Express, Европа (Орбитальная станция и посадочный модуль с британским Beagle 2 на борту. Beagle 2 на связь не вышел).
10.06.2003 и 08.07.2003 - Mars Exploration Rovers, США (Успешные посадки на Марс в январе 2004 года. Каждый из двух зондов нес на своем борту колесный марсоход. С их помощью теперь изучается геология Марса, берутся пробы грунта, определяется его химический состав и делаются снимки. Основная задача - поиск воды на Марсе, наличие которой предполагают, исходя из данных фотографирования поверхности планеты со станций Mars Global Surveyor и Mars Odyssey).
11.08.2005 - Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), США (Орбитальная станция разведки Марса массой около 1 975 кг, достигла окрестностей Марса в марте 2006 года, после чего еще в течение нескольких месяцев осуществлялось торможение в верхних слоях марсианской атмосферы для перехода на нужную орбиту. Несет оборудование для детального изучения поверхности планеты в видимых и инфракрасных лучах, спектрометр и др. Кроме того, перед "разведчиком" ставится задача отыскать на поверхности Марса подходящие посадочные площадки для будущих экспедиций. Орбитальный аппарат будет также использоваться в ходе этих будущих экспедиций для связи с Землей).
Запланированные экспедиции:
Конец 2007 - Mars 2007, США (Мобильная научная лаборатория и небольшой передвижной аппарат Scout.).
Конец 2007 - Mars NetLander, Европа, США (Орбитальная станция дистанционного зондирования и 4 марсианских посадочных модуля. Сейсмологические, атмосферные, магнитные, ионосферные и геодезические измерения. Полет будет длиться примерно 2 земных года).
Конец 2009 - Mars 2009, США (Спутник связи, марсианский посадочный модуль, вездеход, способный добраться до труднодоступных районов).
Источники:
Энциклопедия "Космонавтика"
Chronology of Mars Exploration - NASA
Статьи по теме
"Пыльные дьяволы": выяснилось, что Марс сильно наэлектризован и опасен для человека
Песчаные бури и смерчи на Марсе по всей видимости являются причиной возникновения электрических полей, имеющих очень высокое напряжение, и сопряженных с ними мощных магнитные полей. Опасности, связанные с попаданием в эпицентр таких природных явлений, должны быть самым тщательным образом изучены в преддверии будущих пилотируемых экспедиций на Красную планету.
Opportunity разгадал тайну гибели "Бигля-2"
Марсоход Opportunity продолжает обследование марсианских кратеров в месте своей посадки на плато Меридиана. Выбравшись из кратера Орел, вездеход NASA теперь приблизился к новой цели - кратеру большего диаметра (свыше 200 м), который уже окрестили "Бездонной Дырой" (Bottomless Hole). Операторы, ответственные за управление аппаратом, сообщают, что Opportunity лишь чудом удалось затормозить на самом краю этой "дыры". Параметры Bottomless Hole оказались совершенно необычными. На черно-белой фотографии, снятой марсоходом с низким разрешением, дна этого образования не удалось разглядеть вовсе. Для проверки решено было задействовать автоматизированную руку-манипулятор Opportunity.
В атмосфере Марса нашли признаки жизни
Новые свидетельства возможного существования жизни на Марсе были получены учеными NASA и Европейского космического агентства (ESA). Две независимые группы ученых нашли следы метана в марсианской атмосфере. Метан - то есть обычные отходы жизнедеятельности обитающих на Земле организмов - может оказаться побочным продуктом жизнедеятельности и инопланетных микробов, живущих под поверхностью Красной планеты.
Вездеходы на Марсе открыли сезон охоты за окаменелостями
Псевдоцветная панорама кратера Бонневиль, составленная из последовательного набора фотографий, сделанных камерой Spirit, была получена во время 68-го рабочего дня этого марсохода. Теперь колеса вездеходов служат роль дополнительных "научных инструментов". Изучены "Дюна Змея", "Зуб Акулы" и камень "Карусель". Недавно обнаруженные марсоходом Opportunity очень высокие концентрации серы в разломах горных пород на плато Меридиана, возможно, предвещают наличие биологических окаменелостей.
Марсоход Spirit достиг своей цели
Марсоход Spirit достиг наконец того места, которое было его главной целью на протяжении последнего месяца, - то есть края 200-метрового кратера под названием Бонневиль, образовавшегося внутри более обширного, усыпанного камнями кратера Гусева. А Opportunity на другой стороне Марса изучает минеральный и химический состав таинственных округлых "черничин", разбросанных повсюду в районе его посадочной площадки.
Марсоходы показали, что Марс был влажен с обеих сторон
Спустя всего несколько дней после пресс-конференции, на которой было объявлено о получении ясных свидетельств в пользу того, что жидкая вода когда-то плескалась на месте посадочной площадки одного из марсианских "роверов", ученые NASA сообщили, что подобные свидетельства давнего присутствия воды были найдены на месте посадки и второго марсохода.
У марсиан хватает своих шариков
Тысячи крошечных частиц округлой формы были обнаружены на темном грунте в месте посадки второго американского марсохода Opportunity. Частицы, своим видом напоминающие бусины, были замечены на изображениях, снятых с высоким разрешением панорамной камерой аппарата, а два таких "шарика" удалось рассмотреть с помощью смонтированного на марсоходе микроскопа, способного делать и отправлять на Землю полученные фотоснимки.
Марсоход нашел признаки давнего присутствия воды в кратере Гусева
Марсианский вездеход Spirit еще даже не покинул свою посадочную платформу, а руководители его миссии уже заявляют, что некоторые из его основных научных целей близки к успешному завершению. Например, Spirit удалось обнаружить признаки присутствия в кратере Гусева минералов, которые могут свидетельствовать о том, что на Марсе в прошлом было вполне достаточное количество воды для развития живых организмов.
Названия американским марсоходам дала девятилетняя сирота из Сибири
Двое суток неблагоприятная погода задерживала запуск с космодрома на мысе Канаверал ракетоносителя Delta-2 с первым из двух американских марсианских зондов, несущих марсоходы. Теперь старт все-таки состоялся. Руководству NASA кто-то открыл глаза на простую истину, известную всем почитателям нашего лихого капитана Врунгеля: "Как вы яхту назовете - так она и поплывет!"
Радиация слишком опасна для участников экспедиции на Марс
Новые данные, полученные с межпланетной космической лаборатории "Марс Одиссей", находящейся в настоящее время на марсианской орбите, подтверждают подозрения ученых по поводу радиации на Марсе: она столь интенсивна, что это неизбежно подвергнет опасности жизни астронавтов, посланных для исследования Красной планеты.
Русла высохших рек на Марсе - следствие планетарных катастроф
Периоды, когда климат на Марсе был теплым и влажным, скорее всего были очень кратковременными и наступали только после глобальных катастроф, вызванных столкновениями с астероидами. Тем не менее, данные с космического зонда "Марс Одиссей", свидетельствуют о наличии на планете большого количества водяного льда.
Межзвездный шпионаж: в то время как мы смотрим на Марс, кто-то может смотреть на нас
Роботы-эмиссары, отправленные к нам из других миров, издавна могут контролировать нашу планету, наблюдая медленное развитие жизни и сообщая все подробности своим инопланетным хозяевам. Такой сценарий часто появлялся в литературе, посвященной проблемам внеземных цивилизаций, и теперь Ален Тоф из Университета Торонто постарался изучить эту идею достаточно серьезно для того, чтобы начать осмысленный поиск этих инопланетных "жучков". Мы могли бы уже найти их останки, если бы точно знали, где искать.
Американцы случайно узнали, что первыми "роверами" были советские "Луноходы"
Благодаря ажиотажу в американских средствах массовой информации, связанному с успешной реализацией программы "роверов"-марсоходов, и громким патриотическим заявлениям президента Буша, обещавшего "вернуться на Луну" и послать пилотируемую экспедицию на Марс, у некоторых американцев (особенно у тех, кто имеет техническое образование) проснулся искренний интерес к истории космических исследований середины двадцатого века. Подчас они открывают для себя такие неведомые страницы, что не могут скрыть изумления.
Новости по теме
