火星塵暴爆發(fā),火花四濺!但不會對探測器造成威脅
一項新發(fā)現(xiàn)表明,火星塵埃之間的摩擦或許會產(chǎn)生放電,就像地球上的電那樣。但是,火花攜帶的電力非常溫和,類似地球上的閃電,它不會對探測器造成威脅,也不會影響人類未來的探測。
火星上經(jīng)常發(fā)生粉塵風(fēng)暴,有時甚至?xí)采w整個火星,使我們失去觀測的最佳視野。因此,盡管火星表面缺乏雨云,但是,科學(xué)家在第一次登陸火星后便擔(dān)心,這些顆粒是否會在相互撞擊中產(chǎn)生電子,并形成足夠強大的電力場從而產(chǎn)生強大的放電。但從現(xiàn)在來看,還未有登陸器或探測器遭受此類損害。這一事實表明,這一威脅并不大,或許有其他更有說服力的理由來解釋未完成的任務(wù)。
俄勒岡大學(xué)的火山學(xué)家約瑟夫.杜??私淌谶\用相似的地球物質(zhì)建立了此類風(fēng)暴的模型。在Icarus雜志發(fā)表的報告中,杜福克及其合作者表示,有可能會產(chǎn)生放電,但是電量非常微弱,很難造成威脅。借助火星大氣層有限的電量存儲能力,人類和機器人都將得到保護(hù)。
“由于我們還有很多探測火星的新任務(wù)以及潛在的觀測障礙,我們對于這項工作非常感興趣。”杜??嗽谝环萋暶髦斜硎?。
典型的火星放電將會產(chǎn)生一個每米2萬伏特的電力場,杜??私忉尩?。雖然這聽來令人印象深刻,但在地球上,每米300萬伏特的電力場并不是不尋常的,它創(chuàng)造了我們熟悉的壯觀景象,同時也往往會帶來非同尋常的后果。
合作作者約書亞.門德斯.哈勃表示:“我們的實驗以及其他前人研究表示,在火星上,當(dāng)你攪動沙土或塵埃時,非常容易產(chǎn)生火花。然而,這其實非常困難,即使發(fā)生大型風(fēng)暴或塵卷風(fēng),火星上也難以產(chǎn)生大型放電或傳統(tǒng)意義上的閃電?!?/p>
此前已開展了許多實驗來檢測火星上的電,但是這類實驗具有眾所周知的缺陷。 不僅是因為實驗使用的塵埃顆粒不是火星上的塵埃顆粒,還因為實驗過程中所使用的容器會接觸到顆粒?!盎瘜W(xué)屬性不同的物質(zhì)相互作用會產(chǎn)生更強烈的電力,遠(yuǎn)高于相同化學(xué)屬性的物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的電量?!蔽恼聦懙?。
事實上,杜??撕烷T德斯.哈勃也無法獲取到任何火星塵埃。但是,他們指出,已有2000年年歲的墨西哥希特利火山爆發(fā)噴射出的玄武巖粉塵與火星塵埃非常相似。他們將這些粉塵裝在一個足夠?qū)挼牟AЧ芾铮軆?nèi)僅有8毫巴的二氧化碳。他們通過讓這些粉塵旋轉(zhuǎn)來模擬火星上非常稀薄的大氣層。
文章總結(jié)道,研究結(jié)果顯示,火星上的放電并不像地球上的閃電,而是更像地球上火山爆發(fā)時產(chǎn)生的小規(guī)模放電。
這一切表明,一些值得信賴的科學(xué)書籍或電影《火星救援》仍然存在一些主要錯誤?;鹦菈m暴或許對觀測的可見度造成了嚴(yán)重影響,但是并不會對即將開展的探測產(chǎn)生任何嚴(yán)重威脅。
相關(guān)知識
火星(拉丁語:Mars;天文符號:♂),是離太陽第四近的行星,也是太陽系中僅次于水星的第二小的行星,為太陽系里四顆類地行星之一。西方稱火星為瑪爾斯,是羅馬神話中的戰(zhàn)神,所以在英語中,火星是羅馬戰(zhàn)神的意思,通常被稱為“紅色星球”;古漢語中則因為它熒熒如火,位置、亮度時常變動讓人無法捉摸而稱之為熒惑?;鹦鞘翘栂档陌舜笮行侵械诙〉男行?,其質(zhì)量、體積僅比水星略大?;鹦堑闹睆郊s為地球的一半,自轉(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期則與地球相當(dāng),但繞太陽公轉(zhuǎn)周期是地球的兩倍[3]。在地球上,火星肉眼可見,亮度可達(dá)-2.91,只比金星、月球和太陽暗,但在大部分時間里比木星暗。火星距離地球最近在5400萬公里(最遠(yuǎn)達(dá)4億公里,探測器需飛行約7個月抵達(dá)火星)。
火星大氣以二氧化碳為主,既稀薄又寒冷,其表面特征讓人聯(lián)想起月球上的撞擊坑,以及地球上的山谷、沙漠和極地冰蓋。英語中,通常被稱為紅色星球(英語:Red Planet)。[4][5]是因為火星在視覺上呈現(xiàn)為橘紅色是因為地表廣泛普遍的分布著氧化鐵的造成的,它使火星呈現(xiàn)出一種紅色的外觀,在肉眼可見的天體中獨具一格?;鹦堑乇砩城?、礫石遍布且沒有穩(wěn)定的液態(tài)水,火星南半球是古老、充滿隕石坑的高地,北半球則是較年輕的平原。
火星已被數(shù)10艘無人航天器探索。1964年11月28日,由NASA發(fā)射的水手4號是第一個訪問火星的航天器,于1965年7月15日最接近該行星。蘇聯(lián)火星3號飛船于1971年12月實現(xiàn)了軟著陸,但著陸后數(shù)秒內(nèi)失去了聯(lián)系。歐洲空間局成為第三間派遣探測器訪問火星的航太機構(gòu),其火星快車號于2003年12月25日到達(dá)火星軌道。2014年9月24日,印度空間研究組織的火星軌道探測器到達(dá)火星軌道,成為第四個成功派遣探測器到達(dá)火星的航太機構(gòu)。接著還有阿聯(lián)酋的希望號與及中國的天問一號。
BY: Stephen Luntz
FY: 秋
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