Der Mars-Rover der NASA Ausdauer vielleicht schon bald die Lichtshow aus den ersten Reihen sehen. Eine neue Studie legt nahe, dass, wenn der nächste saisonale Staubsturm durch den Crater Lake (wo Der Rover ist gelandet 18. Februar) kann die Luft um den Rover durch die Kollision statisch aufgeladener Staubpartikel knistern und lila leuchten.
Diese bunten Funken werden mit ziemlicher Sicherheit zu klein und schwach sein, um eine Bedrohung für Perseverance darzustellen. Das Vorhandensein elektrostatischer Kräfte auf dem Mars kann jedoch eine Vielzahl von Konsequenzen für das Verständnis der Wissenschaftler über die Atmosphäre des Roten Planeten und ihr Potenzial für die Entwicklung von Leben haben. Kleine Funken können die Produktion von Chemikalien katalysieren, die das Vorhandensein organischer Materialien beeinflussen können.
Eine neue Studie zielt darauf ab, eine endgültige Antwort auf eine Frage zu geben, die die wissenschaftliche Gemeinschaft seit einem halben Jahrhundert plagt: Können Partikel, die von Hochgeschwindigkeitswinden hochgewirbelt und in die Marsatmosphäre geschleudert werden, Strom erzeugen?
Dieser Vorgang ist als triboelektrische Aufladung bekannt, bei der es sich um Elektrizität handelt, die durch die Reibung von Partikeln oder Kontaktflächen erzeugt wird.
Es ist jedoch unklar, ob es auf dem Mars überhaupt zu triboelektrischer Aufladung kommt. Da der atmosphärische Druck auf dem Mars viel niedriger ist als auf der Erde, ist es unwahrscheinlich, dass sich dort starke Ladungen bilden können. Diese Arbeiten berücksichtigten nicht die Möglichkeit der Aufladung, die durch die Wechselwirkung des simulierten Marsstaubs und der Versuchsbehälter, in denen er eingeschlossen war, auftritt. Die Behälter hatten oft eine ganz andere chemische Zusammensetzung – Plastik, Metall oder Glas – die die beobachteten elektrischen Effekte hervorrufen konnte.
Mit anderen Worten, in früheren Studien könnten alle beobachteten Funken tatsächlich zwischen dem Staubpartikel und der Seite des Behälters gewesen sein, in dem es enthalten war, und nicht zwischen zwei simulierten Marsstaubpartikeln. Diese Behälter bestehen aus etwas, das auf dem Mars nicht existiert, was bedeutet, dass die Experimente uns nicht wirklich etwas darüber sagen, was in den Staubstürmen des Roten Planeten vor sich geht.
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Die Forscher versuchten, diesen experimentellen Designfehler in ihrer neuen Studie zu korrigieren.
Wie in früheren Experimenten verwendete das Team vulkanische Aschepartikel (vom mexikanischen Vulkan Xitle, der vor etwa 1700 Jahren ausbrach), um Marsstaubpartikel zu modellieren, und platzierte sie unter Bedingungen, die die Marsatmosphäre nachahmen, in einem Glasrohr. Im Gegensatz zu früheren Experimenten verwendete das Team jedoch Kohlendioxidstrahlen, um die explodierenden Partikel in einen "Brunnen" zu verwandeln, der die Wände des Behälters nicht berührt.
Das Team stellte fest, dass die kollidierenden Partikel kleine triboelektrische Funken erzeugten, selbst wenn die Staubpartikel nicht mit dem Behälter in Kontakt kamen. Für Wissenschaftler ist diese Studie somit der erste verlässliche experimentelle Beweis für eine triboelektrische Aufladung auf dem Mars.
Obwohl die Forscher Erschütterungen in ihrer Marsstaubfontäne mit Elektronik aufzeichneten, beobachteten sie keine visuellen Effekte, die durch die Kollisionen verursacht wurden. Angesichts des niedrigen atmosphärischen Drucks auf dem Mars ist es unwahrscheinlich, dass selbst die heftigsten Staubstürme Blitze aussenden wie die Vulkane oder Gewitterwolken der Erde.
Eine wahrscheinlichere Möglichkeit ist, dass Staubstürme auf dem Mars unzählige winzige Funken aufweisen – sogenannte Streamer-Entladungen und Glimmentladungen. Diese kleinen elektrischen Effekte können dazu führen, dass Marsstaubwolken violett leuchten.
Der Perseverance-Rover könnte den ersten visuellen Beweis für das Phänomen auf dem Mars erhalten, wenn das nächste Mal ein Staubsturm durch den Crater Lake fegt.
Perseverance ist mit einem kleinen Helikopter namens Ingenuity ausgestattet. Wenn ein Hubschrauber startet oder landet, können seine sich drehenden Rotorblätter genug Staub aufwirbeln, um in der Nähe des Rovers "sichtbare Entladungen zu machen". Wundern Sie sich nicht, wenn Sie das sehen.
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