砂漠の謎には電化の答えがある

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科学者たちは、砂漠の向こう側に広がる砂が単なる風以上のものによって吹き飛ばされることを発見しました。

科学者たちは、サハラ砂漠と他の砂丘の広がりを横切る砂が風だけでなく吹き飛ばされることを発見しました。砂漠の床近くに強力な電界が発生し、砂粒を空中に放出します。
この電力を考慮することにより、研究者はより良い気候変動モデルを設計でき、火星の塵の特徴を説明することさえできると言います。

科学者たちは、風が強くなっても砂漠を横切る砂が高く跳ね返らない理由を説明するために長い間迷い続けてきました。しかし、ミシガン大学の研究者がこの粒子のダンスにおける電気の役割の最初の計算を行ったとき、彼らは最終的に彼らのモデルを観測と一致させることができました。

チャージアップ

風が砂を塩漬けと呼ばれるプロセスで地球の表面をこすり落とすと、摩擦により砂の粒子が地面から遊離した電子を拾い上げ、負の電荷を与え、表面を正の電荷のままにします。

「猫をなでて火花を少し感じたり、頭の上に風船を置いて髪を立てたりするようなものです」とミシガン大学の応用物理学の大学院生であるジャスパー・コックは言いました。彼の顧問であるミシガン大気科学者のニルトン・レンノと。

研究は、ジャーナルの1月11日号に掲載されます。 フィジカルレビューレター.

電荷の分離により、表面から1センチメートルで1メートルあたり100,000〜200,000ボルトの強度に達する電界が発生します。このフィールドは、正に帯電した地面の粒子が浮遊する負の粒子に引き付けられるため、さらに多くの砂を空気中に引き込みます。

電界はまた、風がより速く吹くときにスキップする粒子がより高い高さに到達しない理由を説明します。

「今では、風速が増すと電気も増すと考えており、それらは互いに打ち消し合います」とKokは言いました。 「跳ねる砂は電気的に表面に引き付けられます。そのグラフをプロットすると、すべてが一致しました。」

砂丘の彫刻

塩析は、砂丘を形成し、岩を彫り、侵食を引き起こす力です。

「この発見は、これらすべてのプロセスの物理学にさらに光を当てる可能性がある」とKokは述べた。

この発見は気候科学にとって特に重要です。砂粒が砂漠の土壌で跳ね返るとき、それらは雲の種となる細かいほこりを蹴り出します。既存の気候モデルでは、塵が大気中に放出される方法を正確に説明することはできません。

「大気中への塵の放出の物理学のパズルの別の断片を発見した」とコックは語った WordsSideKick.com。 「この理解が深まることで、この塵がどのように放出されているかをより良くモデル化できるはずです。最終的にはより良い気候モデルにつながるはずです。」

火星の謎

電気は、火星の誤解された特徴、つまり惑星の砂が水と混ざったときに放出される大量の酸素を説明するかもしれません。

科学者たちはかつて酸素が赤い惑星の生命のサインであると考えていた、と火星へのNASAのフェニックスと火星科学研究所ミッションの共同研究者であるRennoは言った。しかし、最終的に研究により、生命は酸化の背後にはないことが明らかになりました。

レンノは、惑星上の塵の動きが、水蒸気を分解し、分解して酸素を放出する分子である過酸化水素を生成する電界をかき立てることを示唆しました。彼は、赤い惑星のフィールドが非常に強く、それらが地表で火花を出すかもしれないと言いました。

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