Faixas diabo poeira. Crédito da imagem: NASA / JPL. Clique para ampliar
Ah, verão marciano! Finalmente, os dias são longos, assim como na querida Terra antiga. E as elevações diurnas sobem até 20 graus Celsius a partir da baixa noturna de -90 graus Celsius, o que significa que você e seus colegas astronautas podem aquecer suas máquinas mais cedo para obter um bom começo nas operações de mineração.
Os demônios de poeira em Marte se formam da mesma maneira que nos desertos da Terra. "Você precisa de um forte aquecimento da superfície, para que o solo fique mais quente que o ar acima dele", explica Lemmon. O ar menos denso e aquecido próximo ao solo aumenta, perfurando a camada de ar mais frio e denso acima; plumas crescentes de ar quente e plumas decrescentes de ar frio começam a circular verticalmente nas células de convecção. Agora, se uma rajada de vento horizontal sopra, "ele gira as células de convecção de lado, para que elas comecem a girar horizontalmente, formando colunas verticais - e iniciando um pó de poeira".
O ar quente que sobe pelo centro da coluna impulsiona o ar em turbilhão cada vez mais rápido - rápido o suficiente para começar a pegar areia. A areia que vasculha o chão despeja poeira fina como farinha, e a coluna central de bóias de ar quente que sobe alto. Quando os ventos horizontais prevalecentes começarem a empurrar o pó do diabo pelo chão, cuidado!
“Se você estivesse ao lado do veículo espacial Spirit agora (na Cratera de Gusev) no meio do dia, poderá ver meia dúzia de demônios da poeira”, diz Lemmon. A cada primavera ou dia de verão marciano, os demônios da poeira começam a aparecer por volta das 10 horas da manhã quando o solo aquece e começam a diminuir por volta das 15h enquanto o solo esfria (o dia solar de Marte, de 24 horas e 39 minutos, é apenas 39 minutos a mais do que a Terra). Embora a frequência e duração exatas dos demônios marcianos de poeira sejam desconhecidas, as fotografias do Mars Global Surveyor em órbita revelam inúmeras trilhas errantes em todas as latitudes do planeta. Essas trilhas cruzam a superfície onde os demônios da poeira vasculharam o material solto da superfície para revelar o solo de cores diferentes.
Além disso, demônios de poeira reais foram fotografados em órbita - alguns deles com 1 a 2 quilômetros de diâmetro em sua base e (das sombras) claramente com 8 a 10 km de altura.
O que intriga Farrell de ter perseguido os demônios da poeira no deserto do Arizona, no entanto, é o fato estranho de que os demônios da poeira terrestre estão eletricamente carregados - e os demônios da poeira marcianos também podem estar.
Os demônios da poeira recebem sua carga de grãos de areia e poeira esfregando juntos no redemoinho. Quando certos pares de materiais diferentes se esfregam, um material cede parte de seus elétrons (cargas negativas) ao outro material. Essa separação de cargas elétricas é chamada de carregamento triboelétrico, o prefixo "tribo" (pronunciado TRY-bo) significa "esfregar". O carregamento triboelétrico faz seu cabelo arrepiar quando você esfrega um balão na cabeça. Poeira e areia, como plástico e cabelo, formam um par tribolelétrico. (Poeira e areia não são necessariamente feitas da mesma coisa, observa Lemmon, porque "a poeira pode soprar de qualquer lugar".) Partículas de poeira menores tendem a carregar negativamente, retirando elétrons dos grãos de areia maiores.
Como a coluna central ascendente de ar quente que alimenta o diabo da poeira carrega a poeira carregada negativamente para cima e deixa a areia mais pesada carregada positivamente girando perto da base, as cargas se separam, criando um campo elétrico. "Na Terra, com instrumentos, medimos campos elétricos da ordem de 20 mil volts por metro (20 kV / m)", diz Farrell. São amendoins em comparação com os campos elétricos nas tempestades terrestres, onde os raios não piscam até que os campos elétricos fiquem 100 vezes maiores - o suficiente para ionizar (separar) as moléculas de ar.
Mas apenas 20 kV / m "estão muito perto do colapso da fina atmosfera marciana", ressalta Farrell. Mais significativamente, os demônios marcianos de poeira são tão maiores que seus equivalentes terrestres que sua energia elétrica armazenada pode ser muito maior. "Como esses campos se descarregariam?" ele pergunta. "Você teria um raio marciano dentro dos demônios da poeira?" Mesmo que um raio não ocorra normalmente naturalmente, a presença de um astronauta, veículo espacial ou habitat pode induzir descargas filamentosas ou arco local. "O que você realmente deve observar são os cantos, onde os campos elétricos podem ficar muito fortes", acrescenta. "Você pode querer tornar seu veículo ou habitat arredondado."
Outra consideração para os astronautas em Marte seria "o rádio estático, pois os grãos carregados atingem as antenas", alerta Farrell. E depois que o diabo da poeira passou e se foi, uma lembrança duradoura de sua passagem seria uma maior adesão de poeira a trajes espaciais, veículos e habitats por meio de aderência eletrostática - o mesmo fenômeno que faz as meias grudarem quando tiradas da roupa secador - dificultando a limpeza antes de reinserir um habitat.
Como os demônios marcianos de poeira podem elevar-se de 8 a 10 quilômetros de altura, os meteorologistas planetários agora acham que os demônios podem ser responsáveis por jogar tanta poeira alta na atmosfera marciana. Importante para os astronautas, esse pó pode estar carregando cargas negativas altas na atmosfera também. A carga acumulada no topo da tempestade pode representar um perigo para um foguete decolando de Marte, como aconteceu com a Apollo 12 em novembro de 1969, quando decolou da Flórida durante uma tempestade: o escapamento do foguete ionizou ou quebrou as moléculas de ar, deixando trilha de moléculas carregadas até o chão, disparando um raio que atingiu a espaçonave.
"Os primeiros navegadores do mar, como Columbus, entenderam que seus navios tinham que ser projetados para condições climáticas extremas", ressalta Farrell. "Para projetar uma missão em Marte, precisamos conhecer os extremos do clima marciano - e esses extremos parecem estar na forma de tempestades de poeira e demônios."
Fonte original: Comunicado de imprensa da NASA
