이미지 크레디트 : NASA
과학자들은 화성의 먼지 악마가 자신의 지상파 관측 결과를 바탕으로 고전압 전기장을 가질 수 있다는 단서를 발견했습니다. 이 연구는 화성 환경이 로봇과 궁극적으로 인간에게 탐험가들에게 어떤 도전을 제공하는지 이해함으로써 NASA의 우주 탐사 비전을지지합니다.
NASA와 대학 연구원들은 지구의 먼지 악마가 예기치 않게 큰 전기장이 있고, 미터당 4,000 볼트 (야드)를 초과하며 자기장도 생성 할 수 있음을 발견했습니다. 용의자를 추격하는 형사와 마찬가지로 과학자들은 트럭에 도구를 부착하고 네바다 (2000)와 애리조나 (2001)의 사막을 가로 질러 경주하면서 먼지 악마를 통해 광과 라디오의 화성 대기와 먼지의 일부로 측정 값을 얻었습니다. (MATADOR) 활동. 또한 애리조나 관측에는 전체 기상 장비 세트가 포함 된 고정베이스 캠프도 포함되었습니다 (애리조나 캠페인 사진은 항목 2 참조).
먼지 악마는 미니어처 토네이도와 같습니다. 폭이 10 미터에서 100 미터 인 시속 20 ~ 60 마일 (32 ~ 96km / hr)의 바람이 뜨거운 기류의 열 주위를 돌고 있습니다. 미네소타 주 그린벨트에있는 NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 윌리엄 파렐 (William Farrell) 박사는“화성에서 흔히 볼 수있는 악마는 NASA가 미래의 인간 탐험가들에게 방해가 될 수있는 다른 현상뿐만 아니라 다른 현상에도 관심이있다”고 말했다. 우리 연구에 따르면 먼지 악마는 저압 화성 대기에서 방출 또는 아크가 증가하고 우주복 및 장비에 대한 먼지 부착력이 증가하고 무선 통신 간섭이 발생할 수 있습니다.” 향후 10 년 동안 NASA의 화성 테스트 베드 (Mars Testbed) 임무는 그러한 경우인지 조사 할 수있을 것입니다. Farrell은 4 월 20 일자 Journal of Geophysical Research에 발표 된이 연구에 대한 논문의 수석 저자입니다.
"대형 화성 먼지 악마가 생성 한 복잡한 트랙은 일반적으로 화성의 많은 지역에서 발견되며, 표면을 닦는 행위로 여러 먼지 악마가 촬영되었습니다"라고 애리조나 대학교의 피터 스미스 박사는 말했다. (투손). “이 화성 먼지 악마는 5 미터에서 10 미터의 지상파를 왜소하게하며 지름 500 미터, 높이 수천 미터가 될 수 있습니다. 트랙 패턴은 계절마다 변하는 것으로 알려져 있기 때문에이 거대한 먼지 파이프는 먼지를 운반하는 데 큰 요인이되어야하며 지형을 침식시킬 수 있습니다.”
“지구와 화성 모두에 존재하는 두 가지 성분은 먼지 악마가 형성하기 위해 필요합니다. 공기가 상승하고 회전하는 원인입니다.”전문가 인 연구 팀원 인 미시간 대학교의 Nilton Renno 박사는 먼지 악마의 유체 역학. “풍향과 고도 변화 속도와 같은 바람 전단이 회전의 원천입니다. 더 높은 상승 기류는 더 강한 먼지 악마를 생성 할 가능성이 있으며, 더 큰 바람 전단은 더 큰 먼지 악마를 생성합니다.”
먼지 입자는 바람에 의해 운반 될 때 서로 마주 칠 때 먼지 악마에게 전기가 통하게됩니다. 과학자들은 음으로 하전 된 입자가 양으로 하전 된 입자와 균등하게 혼합 될 수 있기 때문에 먼지 악마에 고전압, 대규모 전기장이 없을 것이라고 생각하여 먼지 악마의 전체 전하가 균형을 이루게 될 것입니다.
그러나 팀의 관찰에 따르면 작은 입자는 음으로 대전되고 큰 입자는 양으로 대전됩니다. 먼지 악마 바람은 작은 음으로 하전 된 입자를 공기로 운반하는 반면, 더 크고 양으로 하전 된 입자는 먼지 악마의 바닥 근처에 남아 있습니다. 이러한 전하 분리는 배터리의 양극 및 음극 단자와 같은 대규모 전기장을 생성합니다. 대전 된 입자가 움직이고 자기장이 전하를 이동시킨 결과이기 때문에 먼지 악마는 자기장도 생성합니다.
화성 먼지 입자의 크기와 구성이 다양하면 화성 먼지 먼지는 팀에 따라 입자가 서로 마찰되는 것과 같은 방식으로 전기를 공급해야합니다 (화성 화성 먼지 악마에 대한 예술가의 개념은 항목 1 참조). ). 우리는 건조한 날에 물 분자가 대전 된 물체로부터 전하를 끌어 당기기 때문에 더 많은 정전기를 경험합니다. 화성 대기는 매우 건조하기 때문에 먼지 입자에서 전하를 훔칠 대기 물 분자가 거의 없기 때문에 충전이 강할 것으로 예상됩니다. 그러나 화성의 대기 밀도는 지구의 밀도보다 훨씬 낮기 때문에 화성 대기의 표면에 가까운 전기 전도도는 100 배 더 높을 것으로 예상됩니다. 따라서 대기 전도성이 증가하면 화성 먼지 입자에서 전하가 사라 지므로 화성 먼지 악마는 완전히 충전하는 데 시간이 더 오래 걸립니다.
현재까지 화성 표면에서 작동 한 로봇 화성 착륙선과 로버 중 어느 누구도 로버 스피릿과 기회를 포함하여이 현상의 결과를 경험하지 못했습니다. 그러나 2009 년에 발사 될 예정인 MSL (Mars Science Laboratory)과 같은 더 복잡한 착륙 실험실은 이전 임무보다 전기 교란에 훨씬 더 민감 할 수 있습니다. 따라서이 연구는 화성의보다 진보 된 로봇 및 인간 탐사를위한 주요 디딤돌입니다.
지구 전체를 덮을 수있는 화성 먼지 폭풍은 또한 강력한 전기장 생성기 일 것으로 예상됩니다 (항목 3은 화성 먼지 악마와 먼지 폭풍 활동의 결과로 화성 대기에 떠있는 먼지를 보여줍니다). 이 팀은 지구에서 큰 먼지 폭풍을 측정하고 미래의 화성 착륙선에서 대기 전기 및 자기장을 감지하는 도구를 갖기를 희망합니다.
이 팀에는 NASA Goddard, NASA Glenn (오하이오 주 클리블랜드), NASA Jet Propulsion Laboratory (캘리포니아 주 패서 디나), 애리조나 대학교 (투손), 캘리포니아 대학교 (버클리), SETI 연구소 (캘리포니아 주 마운틴 뷰)의 연구원이 포함됩니다. 워싱턴 대학교 (시애틀), 미시간 대학교 (앤아버), 듀크 대학교 (더럼, 노스 캐롤라이나). 이 연구는 워싱턴 DC에있는 NASA 본부에서 운영되는 NASA Mars Fundamental Research Program에 의해 부분적으로 후원되었습니다.
원본 출처 : NASA 뉴스 릴리스
