Jejak setan debu. Kredit gambar: NASA / JPL. klik untuk memperbesar
Ah, musim panas Mars! Akhirnya, hari-hari itu panjang, sama seperti di Bumi tua tersayang. Dan roket tertinggi siang hari hingga 20? C (68? F) nyaman dari terendah malam musim panas -90? C (-130? F), yang berarti Anda dan rekan astronot Anda dapat menghangatkan mesin Anda lebih awal untuk mendapatkan awal yang baik untuk operasi penambangan.
Setan debu di Mars membentuk cara yang sama mereka lakukan di gurun di Bumi. “Anda membutuhkan pemanasan permukaan yang kuat, sehingga tanah bisa menjadi lebih panas daripada udara di atasnya,” jelas Lemmon. Udara panas yang kurang pekat yang dekat dengan tanah naik, menembus lapisan udara yang lebih padat dan lebih dingin di atasnya; gumpalan udara panas yang naik dan gumpalan udara dingin mulai bersirkulasi secara vertikal dalam sel konveksi. Sekarang, jika hembusan angin horizontal berhembus, "itu mengubah sel konveksi pada sisinya, sehingga mereka mulai berputar secara horizontal, membentuk kolom vertikal - dan memulai setan debu."
Udara panas yang naik melalui bagian tengah kolom menguatkan udara yang berputar semakin cepat - cukup cepat untuk mulai mengambil pasir. Pasir menjelajahi tanah kemudian mengeluarkan debu halus tepung, dan kolom pusat pelampung udara panas yang meninggi tinggi. Setelah angin horisontal yang berlaku mulai mendorong setan debu melintasi tanah, awas!
“Jika Anda berdiri di sebelah Spirit rover sekarang [di Kawah Gusev] di tengah hari, Anda mungkin melihat setengah lusin setan debu,” kata Lemmon. Setiap musim semi atau musim panas Mars, setan debu mulai muncul sekitar pukul 10 pagi saat tanah memanas, dan mulai mereda sekitar pukul 3 sore saat tanah mendingin (hari matahari Mars 24 jam 39 menit hanya 39 menit lebih lama dari Bumi). Meskipun frekuensi dan durasi persisnya setan debu Mars tidak diketahui, foto-foto dari Mars Global Surveyor di orbit mengungkapkan jejak jejak yang tak terhitung jumlahnya di semua lintang di planet ini. Jejak-jejak ini merambah permukaan di mana setan debu telah menyapu material permukaan yang longgar untuk mengungkapkan tanah yang berbeda warna di bawahnya.
Selain itu, setan debu yang sebenarnya telah difoto dari orbit - beberapa di antaranya berukuran 1 hingga 2 kilometer di pangkalan mereka dan (dari bayangan mereka) jelas menjulang setinggi 8 hingga 10 km.
Apa yang membuat Farrell penasaran karena mengejar setan debu di gurun Arizona, adalah fakta aneh bahwa setan debu darat bermuatan listrik - dan setan debu Mars mungkin juga demikian.
Iblis debu mendapatkan muatannya dari butiran pasir dan debu yang bergesekan di angin puyuh. Ketika pasangan tertentu dari material yang berbeda bergesekan, satu material melepaskan sebagian elektronnya (muatan negatif) ke material lain. Pemisahan muatan listrik semacam itu disebut pengisian triboelektrik, awalan "tribo" (diucapkan TRY-bo) yang berarti "menggosok." Pengisian daya triboelectric membuat rambut Anda berdiri ketika Anda menggosokkan balon ke kepala Anda. Debu dan pasir, seperti plastik dan rambut, membentuk pasangan tribolelektrik. (Debu dan pasir tidak harus terbuat dari bahan yang sama, kata Lemmon, karena “debu dapat diterbangkan dari mana saja.”) Partikel debu yang lebih kecil cenderung terisi negatif, mengambil elektron dari butiran pasir yang lebih besar.
Karena kolom tengah udara panas yang meningkat yang memberdayakan setan debu membawa debu bermuatan negatif ke atas dan meninggalkan pasir yang lebih berat bermuatan positif berputar di dekat pangkalan, muatan dipisahkan, menciptakan medan listrik. "Di Bumi, dengan instrumen kami mengukur medan listrik dengan urutan 20 ribu volt per meter (20 kV / m)," kata Farrell. Kacang itu dibandingkan dengan medan listrik di badai terestrial, di mana petir tidak menyala sampai medan listrik mendapatkan 100 kali lebih besar - cukup untuk mengionisasi (memecah) molekul udara.
Tetapi hanya 20 kV / m "sangat dekat dengan gangguan atmosfer Mars yang tipis," Farrell menunjukkan. Lebih penting lagi, setan debu Mars jauh lebih besar daripada rekan-rekan terestrial mereka sehingga energi listrik yang tersimpan mungkin jauh lebih tinggi. "Bagaimana cara ladang-ladang itu melepaskan?" dia bertanya. "Apakah Anda memiliki petir Mars di dalam setan debu?" Bahkan jika kilat tidak akan terjadi secara alami, keberadaan astronot atau penjelajah atau habitat dapat menyebabkan pelepasan filamen, atau busur lokal. "Hal yang benar-benar harus Anda perhatikan adalah sudut, tempat medan listrik bisa menjadi sangat kuat," tambahnya. "Anda mungkin ingin membuat kendaraan atau habitat Anda membulat."
Pertimbangan lain untuk astronot di Mars adalah "radio statis saat butir yang ditabrak menghantam antena kabel kosong," Farrell memperingatkan. Dan setelah setan debu berlalu dan pergi, suvenir abadi dari perjalanannya akan meningkatkan adhesi debu ke antariksa, kendaraan, dan habitat melalui kemelekatan elektrostatik - fenomena yang sama yang menyebabkan kaus kaki saling menempel ketika ditarik keluar dari pakaian pengering-membuat pembersihan sulit sebelum masuk kembali ke habitat.
Karena setan debu Mars dapat menjulang setinggi 8 hingga 10 kilometer, para ahli meteorologi planet sekarang berpikir bahwa setan mungkin bertanggung jawab untuk membuang begitu banyak debu ke atmosfer Mars. Yang penting bagi para astronot, debu itu mungkin membawa muatan negatif tinggi ke atmosfer juga. Muatan yang menumpuk di puncak badai dapat membahayakan roket yang lepas landas dari Mars, seperti yang terjadi pada Apollo 12 pada November 1969 ketika lepas landas dari Florida saat badai: knalpot roket terionisasi atau menghancurkan molekul udara, meninggalkan jejak molekul bermuatan sampai ke tanah, memicu sambaran petir yang menghantam pesawat ruang angkasa.
"Navigator laut awal, seperti Columbus, mengerti bahwa kapal mereka harus dirancang untuk kondisi cuaca ekstrem," Farrell menunjukkan. "Untuk merancang misi ke Mars, kita perlu mengetahui cuaca Mars yang ekstrem - dan yang ekstrem itu tampaknya berupa badai debu dan setan."
Sumber Asli: Rilis Berita NASA
