Яркие пятна - это пыль, заключенная в пределах вихря. Темная тень, отбрасываемая пылевым смерчем, видна справа. Максимальный поперечник смерча составляет порядка 200 метров, но в том месте, где он касается поверхности, он наверняка сужается. На основании очертаний тени ученые смогли оценить высоту "малютки", она составила 500 метров. Камера HiRISE способна получать изображения марсианской поверхности 6-километровой ширины со скоростью 4 800 километров в час, находясь на высотах от 250 до 316 километров над поверхностью Марса (с разрешением от 30 до 60 сантиметров).
"Пыльные дьяволы" (или "песчаные дьяволы", dust devils) подобны миниатюрным земным торнадо (10-100 метров в поперечнике), хотя и рождаются в результате совершенно иных процессов. Самые мелкие из них на нашей планете можно иногда видеть на открытых городских пространствах. Более крупные "версии" могут быть шириной с дом или с футбольное поле и вызывать движение воздуха со скоростью до ста километров в час. Они создаются ветром, который образует вихрь вокруг колонны теплого восходящего потока воздуха. Когда смерч возникает над жаркими, засушливыми районами Земли, он втягивает в свою воронку большое количества пыли и песка (отсюда и название). Эти вихри питаются энергией раскаленной поверхности пустыни, благодаря чему достигают порой 300 метров в высоту. "Пыльные дьяволы" чаще всего встречаются в США, Австралии, Индии и Африке, особенно в пустыне Сахара.
На Марсе "пыльные дьяволы" могут иметь в пять раз больший диаметр (свыше полукилометра) и подниматься до восьмикилометровой высоты, это намного выше даже "полноценных" торнадо на Земле. Процессы возникновения "пыльных дьяволов" сходны на обеих планетах: грунт нагревается под солнцем в течение дня, разогревая в свою очередь прилегающие к нему пласты воздуха. Воздушные потоки иногда перемешиваются, и это способно породить циркулирующее движение.
Первый марсианский "пыльный дьявол" был заснят экспедицией Pathfinder ("Первооткрыватель") NASA еще в 1997 году. Причудливые следы, оставленные на поверхности Марса крупными пылевыми смерчами, найдены во многих регионах Красной планеты, а несколько "дьяволов" были сфотографированы в тот момент, когда они подобным образом "обрабатывали" поверхность. Вездеходу Spirit тоже удалось как-то запечатлеть таинственного марсианского "пыльного дьявола" - мини-смерч, несущийся по пустыне в кратере Гусева. Более того, ученые предположили, что именно благодаря таким смерчам марсоходы умудрился избавиться от пыли на своих солнечных батареях (и таким образом смогли получить большее количество энергии в суровую зимнюю пору).
Марс часто оказывается под властью пылевых бурь - ветры неутомимо перемалывают верхний иссушенный песчаный слой, застилая маревом обширные части планеты. В такие периоды напоминающие земные торнадо "пыльные дьяволы" также начинают свой дьявольский танец. Они появляются столь часто, что их многочисленные следы пересекают друг друга, позволяя проследить их пути на красноватом марсианском грунте. Марсианская пыль включает в себя смесь частиц размером порядка микрона (в двадцать раз меньше толщины человеческого волоса) - своеобразное подобие цементного порошка.
"Марсианские "пыльные дьяволы" сильно наэлектризованы, предполагается, что это может приводить к мощным разрядам или пробоям в разреженной марсианской атмосфере, повышенному "прилипанию" пыли к космическим скафандрам будущих путешественников и их оборудованию, а также нарушению радиосвязи. Частицы пыли внутри "дьявола" электризуются за счет непрерывного трения друг о друга. Это похоже на эффект, возникающий от шарканья ногами по ковру в квартире, что позволяет снимать заряд. Мелкие частицы "предпочитают" получать отрицательный заряд, а ветер переносит их повыше - и порождает тем самым разницу потенциалов. Более тяжелые частицы пыли с положительными зарядами остаются ближе к поверхности. Разделение зарядов создает гигантскую батарею. А так как частицы находятся в непрерывном движении, то возникают и магнитные поля, порождаемые движущимися электрическими зарядами. Опасности, связанные с попаданием в эпицентр таких природных явлений, должны быть самым тщательным образом изучены в преддверии будущих пилотируемых экспедиций на Красную планету. Кроме того, конструкции, посланные на Марс, должны выдерживать пребывание в гигантской "пескоструйной камере", а солнечные батареи - как-то защищаться от наносимой пыли.
В NASA планируют снабдить будущие марсианские спускаемые аппараты приборами, способными обнаруживать электрические и магнитные поля, порождаемые "пыльными дьяволами".
Источники:
HiRISE Catches a Dust Devil on Mars - UANews.org
Martian Dust Devil Seen from Above - Universe Today
Ссылки:
Марсианский разведчик
отправился в путь - "Новости космонавтики"
Dust Devils on Mars Electrified, Study Suggests - Space.com
The case of the electric martian dust devils - Spaceflight Now
Песчаный дьявол - "Природные явления"
Ричард Бах о встрече с "пыльным дьяволом" - "Мост через вечность"
10.10.1960 - "Марс 1960А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
14.10.1960 - "Марс 1960B", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
24.10.1962 - "Марс 1962А", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
01.11.1962 - "Марс-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией; как полагают, прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от поверхности Марса).
04.11.1962 - "Марс 1962В", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
05.11.1964 - Mariner-3, США (Выведена на нерасчетную траекторию и в район Марса не попала).
28.11.1964 - Mariner-4, США (Прошла на расстоянии 9844 км от поверхности Марса).
30.11.1964 - "Зонд-2", Советский Союз (Выведена на нерасчетную траекторию, в район Марса не попала).
24.02.1969 - Mariner-6, США (Прошла на расстоянии 3437 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - Mariner-7, США (Прошла на расстоянии 3551 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - "Марс 1969А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
02.04.1969 - "Марс 1969В", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
08.05.1971 - Mariner-8, США (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
10.05.1971 - "Космос-419", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
19.05.1971 - "Марс-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат упал на поверхность Марса).
28.05.1971 - "Марс-3", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат впервые в мире совершил мягкую посадку на Марс).
30.05.1971 - Mariner-9, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; первый в мире искусственный спутник Марса).
21.07.1973 - "Марс-4", Советский Союз (Прошла на расстоянии нескольких тысяч километров от поверхности Марса).
25.07.1973 - "Марс-5", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса).
05.08.1973 - "Марс-6", Советский Союз (Пролет мимо Марса; спускаемый аппарат совершил плавный спуск в атмосфере Марса; связь со спускаемым аппаратом утеряна за несколько минут до времени предполагаемой посадки).
09.08.1973 - "Марс-7", Советский Союз (Пролет мимо Марса; отделенный от станции спускаемый аппарат на планету не попал).
20.08.1975 - Viking-1, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
09.09.1975 - Viking-2, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
07.07.1988 - "Фобос-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией).
12.07.1988 - "Фобос-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; утеряна связь за несколько часов до предполагаемого времени посадки на Фобос).
25.09.1992 - Mars Observer, США (Утеряна связь со станцией).
07.11.1996 - Mars Global Surveyor, США (Выведена на орбиту вокруг Марса).
16.11.1996 - "Марс 1996А", Россия (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
04.12.1996 - Mars Pathfinder, США (Посадка на поверхность Марса; доставлен первый в мире марсоход Sojourner).
03.07.1998 - Nozomi (Planet-B), Япония (На гелиоцентрической орбите; выход на орбиту вокруг Марса планировался в 2003 году, но так и не состоялся).
11.12.1998 - Mars Climate Orbiter, США (Авария станции при попытке вывода на орбиту вокруг Марса, она распалась на отдельные части из-за того, что два предприятия, занимавшиеся изготовлением этого зонда, использовали различные системы измерений - английскую и метрическую).
03.01.1999 - Mars Polar Lander, США (Авария станции при попытке сесть на поверхность Марса).
03.01.1999 - Deep Space 2 (DS2), США (Два микрозонда-пенетратора по 3,572 кг каждый (названных Amundsen и Scott в честь известных полярных исследователей) должны были проникнуть в глубину марсианского грунта (на 0,3-1 м) возле Южного полюса и передать данные относительно свойств подповерхностных слоев (наличие водяного льда и др.). 3 декабря 1999 года зонды приблизились к Марсу, собирались войти в его атмосферу и устремиться к своей цели, но контакт с обоими аппаратами был утерян).
07.04.2001 - Mars Odyssey, США (Сейчас находится на марсианской орбите и передает важную научную информацию).
02.06.2003 - Mars Express, Европа (Орбитальная станция и посадочный модуль с британским Beagle 2 на борту. Beagle 2 на связь не вышел).
10.06.2003 и 08.07.2003 - Mars Exploration Rovers, США (Успешные посадки на Марс в январе 2004 года. Каждый из двух зондов нес на своем борту колесный марсоход. С их помощью теперь изучается геология Марса, берутся пробы грунта, определяется его химический состав и делаются снимки. Основная задача - поиск воды на Марсе, наличие которой предполагают, исходя из данных фотографирования поверхности планеты со станций Mars Global Surveyor и Mars Odyssey).
11.08.2005 - Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), США (Орбитальная станция разведки Марса массой около 1 975 кг, достигла окрестностей Марса в марте 2006 года, после чего еще в течение нескольких месяцев осуществлялось торможение в верхних слоях марсианской атмосферы для перехода на нужную орбиту. Несет оборудование для детального изучения поверхности планеты в видимых и инфракрасных лучах, спектрометр и др. Кроме того, перед "разведчиком" ставится задача отыскать на поверхности Марса подходящие посадочные площадки для будущих экспедиций. Орбитальный аппарат будет также использоваться в ходе этих будущих экспедиций для связи с Землей).
Запланированные экспедиции:
Конец 2007 - Mars 2007, США (Мобильная научная лаборатория и небольшой передвижной аппарат Scout.).
Конец 2007 - Mars NetLander, Европа, США (Орбитальная станция дистанционного зондирования и 4 марсианских посадочных модуля. Сейсмологические, атмосферные, магнитные, ионосферные и геодезические измерения. Полет будет длиться примерно 2 земных года).
Конец 2009 - Mars 2009, США (Спутник связи, марсианский посадочный модуль, вездеход, способный добраться до труднодоступных районов).
Источники:
Энциклопедия "Космонавтика"
Chronology of Mars Exploration - NASA
| А также : | Наука Общество |