Dust devils on Mars may spark lightning — possibly threatening NASA's Perseverance rover

根据一项新的研究,火星上的尘卷风可能带有电流——科学家们对此有点担忧,因为这种电荷的积聚可能会损害在火星表面滚动的探测器。

“带电尘埃会粘附在导电表面上,如车轮、太阳能电池板和天线。这可能会降低太阳能的可用性,损害通信,并使探测器和机器人的运动复杂化,”以色列Reichman大学研究行星闪电的教授Yoav Yair表示,他没有参与这项新研究。

这项研究由印度物理研究实验室行星科学部负责人Varun Sheel领导,使用计算机模型来展示电荷如何在火星尘卷风内部分布。但在了解火星尘卷风内电荷积聚的运作方式之前,关键是要首先了解火星上尘卷风是如何形成的。

当太阳加热火星表面时,靠近表面的空气会变热。热空气比冷空气轻,因此倾向于上升。因此,热空气团会穿过冷空气上升,迅速形成向上的气流。突然的涌动导致空气水平向内加速,到达新形成的涡旋的中心。如果条件合适,涡旋完成形成并开始旋转。随着空气继续上升,涡旋被垂直拉伸——有点像面条——使涡旋旋转得更快。当涡旋加速时,风会旋转并扬起尘埃。这就产生了尘卷风。

简而言之,尘卷风就像充满肾上腺素的小尘埃阵风。

尘卷风在干燥多尘的火星表面很常见。与地球相比,火星的引力更小,大气层也更稀薄。这使得那里的风比地球上的风更能扬起尘埃。因此,火星尘卷风可以比它们的地球对应物大三倍。美国宇航局的维京号是第一艘报告火星尘卷风的航天器。后来,像这样的火星探测器捕捉到了横跨荒凉的火星地貌的尘卷风。一般来说,这种旋风会对着陆器和探测器构成威胁——然而,一些探测器实际上已经从尘卷风中受益。2005年,一个善良的尘卷风吹掉了“勇气号”探测器太阳能电池板上的尘埃,增加了它的功率。的确,火星上的尘卷风是一个引人入胜且令人好奇的现象。

而且,这项新研究加深了人们的兴趣,表明闪电可能在火星上的这些尘卷风内放电。

相关文章