مسارات الشيطان الغبار. حقوق الصورة: NASA / JPL. اضغط للتكبير
آه ، الصيف المريخي! أخيرًا ، الأيام طويلة ، تمامًا كما هي على الأرض القديمة العزيزة. والصواريخ المرتفعة أثناء النهار تصل إلى 20 درجة مئوية دافئة (68 درجة فهرنهايت) من أدنى مستوى ليلي صيفي عند -90 درجة مئوية (-130 درجة فهرنهايت) ، مما يعني أنك وزملائك من رواد الفضاء يمكنهم تدفئة آلاتك مبكرًا للحصول على بداية جيدة لعمليات التعدين.
تتشكل شياطين الغبار على كوكب المريخ بنفس الطريقة التي تتشكل بها في الصحاري على الأرض. يشرح ليمون قائلاً: "أنت بحاجة إلى تسخين قوي للسطح ، بحيث يمكن أن تصبح الأرض أكثر حرارة من الهواء الذي يعلوها". يرتفع الهواء المسخن الأقل كثافة بالقرب من الأرض ، مما يخترق طبقة الهواء الأكثر برودة المبردة أعلاه ؛ يبدأ ارتفاع أعمدة الهواء الساخن والأعمدة المتساقطة للهواء البارد في الدوران عموديا في خلايا الحمل. الآن ، إذا هبت رياح أفقية من الرياح ، "فإنه يحول خلايا الحمل الحراري على جوانبها ، لذلك تبدأ في الدوران أفقيًا ، وتشكيل أعمدة رأسية - وبدء شيطان الغبار."
يعمل الهواء الساخن المتصاعد عبر منتصف العمود على تشغيل الهواء الدوّار بشكل أسرع - بسرعة كافية لبدء التقاط الرمل. الرمال التي تجوب الأرض ثم تزيح الغبار الناعم والدقيق المركزي من العوامات الهوائية المرتفعة التي تنبعث الغبار عالياً. بمجرد أن تبدأ الرياح الأفقية السائدة في دفع الغبار الشيطان عبر الأرض ، انظر!
يقول ليمون: "إذا كنت واقفًا بالقرب من متجول سبيريت الآن [في غوسيف كريتر] في منتصف النهار ، فقد ترى نصف دزينة من الغبار ،". في كل ربيع أو يوم صيفي من المريخ ، تبدأ شياطين الغبار بالظهور حوالي الساعة 10 صباحًا أثناء ارتفاع حرارة الأرض ، وتبدأ في التراجع حوالي الساعة 3 مساءً مع برودة الأرض (اليوم الشمسي للمريخ لمدة 24 ساعة و 39 دقيقة أطول 39 دقيقة فقط من الأرض). على الرغم من أن التردد الدقيق ومدة شياطين غبار المريخ غير معروفة ، فإن الصور من Mars Global Surveyor في المدار تكشف عن مسارات تجوال لا تعد ولا تحصى في جميع خطوط العرض على هذا الكوكب. تتقاطع هذه المسارات مع السطح حيث قامت شياطين الغبار بتجريف المواد السطحية الفضفاضة لتكشف عن تربة مختلفة الألوان تحتها.
علاوة على ذلك ، تم تصوير شياطين الغبار الفعليين من المدار - بعضها بحجم 1 إلى 2 كيلومترًا عبر قاعدتهم و (من ظلالهم) يبلغ ارتفاعه 8 إلى 10 كم بوضوح.
ما يثير فضول فاريل من مطاردة الشياطين الترابية في صحراء أريزونا ، مع ذلك ، هو حقيقة غريبة أن شياطين الغبار الأرضي مشحونة كهربائيًا - وقد تكون شياطين غبار المريخ أيضًا.
تحصل شياطين الغبار على شحنتها من حبيبات الرمال والغبار المحمر معًا في الزوبعة. عندما تحتك أزواج معينة من المواد على عكس بعضها البعض ، تتخلى إحدى المواد عن بعض إلكتروناتها (الشحنات السلبية) للمادة الأخرى. يسمى هذا الفصل بين الشحنات الكهربائية بالشحن الكهربية ، البادئة "تريبو" (تنطق TRY-bo) تعني "فرك". يجعل الشحن الكهربائي ثلاثي الأطراف شعرك واقفا عند فرك بالون على رأسك. يشكل الغبار والرمل ، مثل البلاستيك والشعر ، زوجًا كهربيًا. (لا يتكون الغبار والرمل بالضرورة من نفس الأشياء ، يلاحظ ليمون ، لأن "الغبار يمكن أن ينفجر من أي مكان.") تميل جزيئات الغبار الأصغر إلى الشحن السلبي ، فتزيل الإلكترونات من حبيبات الرمل الأكبر حجمًا.
لأن العمود المركزي المرتفع للهواء الساخن الذي يغذي شيطان الغبار يحمل الغبار ذو الشحنات السلبية لأعلى ويترك الرمال الثقيلة ذات الشحنة الموجبة تدور بالقرب من القاعدة ، يتم فصل الشحنات ، مما يخلق مجالًا كهربائيًا. يقول فاريل: "على الأرض ، باستخدام الأجهزة قمنا بقياس الحقول الكهربائية بترتيب 20 ألف فولت للمتر (20 كيلو فولت / م)". هذا هو الفول السوداني مقارنة بالمجالات الكهربائية في العواصف الرعدية الأرضية ، حيث لا يومض البرق حتى تصبح الحقول الكهربائية أكبر 100 مرة - وهو ما يكفي لتأين (تفتيت) جزيئات الهواء.
لكن فاريل يشير إلى أن مجرد 20 كيلو فولت / م "قريبة جدًا من انهيار الغلاف الجوي الرقيق للمريخ". والأهم من ذلك ، أن شياطين غبار المريخ أكبر بكثير من نظيراتها الأرضية التي قد تكون طاقتها الكهربائية المخزنة أعلى بكثير. "كيف ستفرغ تلك الحقول؟" سأل. "هل سيكون لديك برق مريخي داخل شياطين الغبار؟" حتى إذا لم يكن البرق يحدث بشكل طبيعي ، فقد يؤدي وجود رائد فضاء أو روفر أو موطن إلى حدوث تصريفات فتيلية ، أو انحناء محلي. ويضيف: "الشيء الذي يجب أن تنتبه إليه حقًا هو الزوايا ، حيث يمكن أن تصبح الحقول الكهربائية قوية جدًا". "قد ترغب في جعل سيارتك أو موطنها تقريبًا."
ويحذر فاريل أن اعتبارًا آخر لرواد الفضاء على سطح المريخ هو "الراديو الساكن حيث تصيب الحبوب المشحونة هوائيات الأسلاك العارية". وبعد مرور غبار الشيطان وذهابه ، سيكون تذكارًا دائمًا لمروره هو زيادة التصاق الغبار ببدلات الفضاء والمركبات والموائل عبر التشبث الإلكتروستاتيكي - وهي نفس الظاهرة التي تتسبب في التصاق الجوارب معًا عند سحبها من الملابس المجفف - يجعل التنظيف صعبًا قبل إعادة دخول الموطن.
لأن شياطين غبار المريخ يمكن أن ترتفع من 8 إلى 10 كيلومترات ، يعتقد خبراء الأرصاد الجوية الكوكبية الآن أن الشياطين قد تكون مسؤولة عن إلقاء الكثير من الغبار في الغلاف الجوي للمريخ. والأهم بالنسبة لرواد الفضاء ، أن الغبار قد يحمل شحنات سلبية عالية في الغلاف الجوي أيضًا. يمكن أن يشكل تراكم الشحنة في قمة العاصفة خطرًا على صاروخ ينطلق من المريخ ، كما حدث مع أبولو 12 في نوفمبر 1969 عندما انطلق من فلوريدا خلال عاصفة رعدية: عادم الصاروخ تأين أو كسر جزيئات الهواء ، تاركًا درب الجزيئات المشحونة على طول الطريق إلى الأرض ، مما يؤدي إلى صاعقة تصطدم بالمركبة الفضائية.
يشير فاريل إلى أن "الملاحين البحريين في وقت مبكر ، مثل كولومبوس ، فهموا أن سفنهم يجب أن تكون مصممة للظروف الجوية القاسية". "لتصميم مهمة إلى المريخ ، نحتاج إلى معرفة أقصى درجات الطقس المريخي - وهذه الظواهر تبدو على شكل عواصف ترابية وشياطين."
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
