ramy  2021-03-01 11:14:20  机器人 |   查看评论   

毅力号

美国趣味科学网站2月24日发表题为《火星尘暴可能引发带电的紫色辉光》的报道称,美国国家航空航天局的“毅力”号火星探测器可能很快就有机会目睹一场异界“灯光秀”。全文摘编如下:抱书吧

一项新研究显示,当下一次季节性尘暴经过耶泽罗陨石坑(“毅力”号2月18日着陆的地方)之际,该探测器周围的空气可能会因为静电尘埃粒子相互碰撞而发出爆裂声并闪耀紫光。

研究的第一作者、美国俄勒冈大学地质学家乔舒亚·哈珀说,几乎可以肯定的是,这些五颜六色的火花太小、太微弱,不足以对“毅力”号或未来登陆火星的人类构成威胁。不过,哈珀说,火星上静电力的存在可能对科学家们如何理解火星大气及其支持生命的潜力产生广泛影响。

哈珀在一封电子邮件中对趣味科学网站的记者说:“小火花可能会催化化学物质的产生,而这些化学物质可能影响有机材料的存在。最近一篇论文指出,高氯酸盐——对很多生命形式有害的化合物——或许可以通过小规模放电生成。”

这项新研究将发表在3月一期的美国《伊卡洛斯》杂志上。它旨在明确回答半个世纪来困扰科学界的一个问题:火星大气层中高速的风激起的相互碰撞的粒子能触发电吗?

这个过程被称为摩擦生电。你可能惊叹于一座正在喷发的火山的灰柱中闪过的雷霆风暴,那是火山灰颗粒在空气中碰撞并摩擦生电的结果。抱书吧

然而,在火星上,尚不清楚是否会发生摩擦生电。哈珀说,由于火星的大气压力比地球的低得多,火星上不可能聚集起强大的电力。早在20世纪70年代,研究人员就试图通过在小型低压容器中震动火山灰来在地球上模拟火星尘暴。有时,这些粒子(其成分与火星尘埃相似)的确会产生火花,但这篇新的《伊卡洛斯》论文说,这些研究可能存在重大缺陷。

哈珀说:“这些研究没有考虑到模拟的火星尘埃与封闭这些尘埃的实验容器相互作用而产生电荷的可能性。”

哈珀和他的同事试图在他们的新研究中纠正这种实验设计缺陷。

与以往的实验类似,该研究小组利用火山灰颗粒(来自约1700年前喷发的墨西哥希特尔火山)模拟火星尘埃颗粒,并在模拟火星大气的情况下将它们封闭在玻璃管中。然而,与以往实验不同的是,该研究小组利用二氧化碳喷气把这些颗粒搅动起来,形成一个颗粒的“喷泉”,这些颗粒相互碰撞,但从不接触容器壁。

该小组发现,即使这些尘埃颗粒没有接触到容器,相互碰撞的颗粒也会产生小规模摩擦电火花。

这项研究提供了第一个可靠的实验证据,证明火星上存在摩擦生电。

这些电荷会是什么样子?很难说。尽管研究人员以电子方式探测到了火星尘埃喷泉中的电击,但他们没有观察到碰撞产生的视觉效应。鉴于火星的低气压,即使最强烈的火星尘暴也不大可能像地球的火山或雷云那样产生闪电。

哈珀说:“更有可能的情况是,火星尘暴会产生无数小火花——称为流光放电和辉光放电。”这些小规模的电效应可能会使火星上的尘埃云发出紫光。在地球上,当船只的桅杆蹭过强大的电场时,水手们有时会看到类似的光,也就是“圣埃尔莫之火”。抱书吧

哈珀说,下次尘暴横扫耶泽罗陨石坑时,“毅力”号也许就能获得火星上有关现象的首个视觉证据。或许还能更早。

哈珀说,“毅力”号配备了“机智”号小型直升机。当直升机起飞或降落时,其旋翼可能会激起足够多的尘埃,从而在“毅力”号附近“产生可见的放电”。

如果你看到它,别感到震惊。

火星

 

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