Geheimnis der Wüste hat elektrisierende Antwort

Weiten Sand in der Sahara und anderen weiten Dünen werden durch mehr als nur Wind geblasen haben Wissenschaftler entdeckt. Starke elektrische Felder in der Nähe von dem Wüstenboden sprießen und Sandkörner in die Luft zu treiben.

Durch die Bilanzierung dieser Strom sagen Forscher design bessere Klimamodelle Veränderung und auch Funktionen des Staubes auf dem Mars erklären können.

Wissenschaftler haben längst mit einem Verlust zu erklären, warum Sand fegt durch die Wüste nicht höher springen, wenn der Wind stärker wird. Aber als Forscher an der University of Michigan die ersten Berechnungen des Stroms Rolle in diesem Tanz der Teilchen gemacht, sie waren schließlich in der Lage, ihre Modelle mit Beobachtungen übereinstimmen.

Autos unter Strom

Als Wind Sand über der Erdoberfläche in einem Prozess namens Saltation Kratzen zwingt, bewirkt die Reibung die Sandpartikel lose Elektronen aus dem Boden, indem Sie ihnen eine negative Ladung und verlassen die Oberfläche mit einer positiven Ladung, fanden die Forscher abholen.

"Es ist irgendwie wie wenn Sie Ihre Katze streicheln und fühlen sich kleine Funken oder führen Sie einen Ballon auf dem Kopf zu Ihr Haar aufstehen,", sagte Jasper Kok, ein Student in angewandter Physik an der University of Michigan, der die Studie mit seinem Berater, Michigan atmosphärischen Wissenschaftler Nilton Renno leitete.

Die Forschung wird in der 11 Januar-Ausgabe der Zeitschrift Physical Review Lettersveröffentlicht.

Die Trennung von Ladungen erzeugt ein elektrisches Feld, die Stärken von 100.000 bis 200.000 Volt pro Meter um einen Zentimeter von der Oberfläche erreichen können. Dieses Feld stellt wiederum noch mehr Sand in die Luft weil die positiv geladenen Boden Partikel sind die schwimmenden negativen angezogen.

Das elektrische Feld wird auch erklärt, warum die hüpfenden Partikel nicht größere Höhen erreichen, wenn der Wind schneller weht.

"Wir denken jetzt, dass mit zunehmender Windgeschwindigkeit so den Strom, und sie irgendwie gegenseitig aufheben werden," sagte Kok. "Die springende Sand wird elektrisch an die Oberfläche angezogen. Wir waren sehr aufgeregt, wenn wir das Diagramm und alles abgestimmt aufgetragen."

Formen der Dünen

Saltation ist die Kraft, die Sanddünen bildet, formt Felsen und Erosion verursacht.

"Dieser Befund potenziell mehr Licht auf die Physik dieser Prozesse bringen könnte,", sagt Kok.

Die Entdeckung ist besonders wichtig, Klimawissenschaft. Wenn die Sandkörner auf der Wüste Boden hüpfen, treten sie feine Stücke von Staub, die Wolken zu säen. Bestehende Klimamodelle können nicht genau beschreiben wie Staub in die Atmosphäre freigegeben wird.

"Wir entdeckten ein weiteres Stück des Puzzles der Physik der Emission von Staub in die Atmosphäre", sagte Kok LiveScience. "Dies erhöht das Verständnis sollte uns erlauben, besseres Modell wie dieser Staub emittiert wird. Es sollte letztlich zu besseren Klimamodelle führen."

Mars-Geheimnis

Der Strom könnte auch erklären, ein missverstandenes Feature des Mars – die hohen Mengen an Sauerstoff freigesetzt, wenn der Planet Sand mit Wasser gemischt wird.

Wissenschaftler einmal dachte, der Sauerstoff könnte eine Signatur des Lebens auf dem roten Planeten, sagte Renno, wer ist ein Co-Investigator am NASA Missionen zum Mars Phoenix und Mars Science Laboratory. Aber letztlich Studien gezeigt, dass das Leben hinter der Oxidation war nicht.

Renno vorgeschlagen, dass die Bewegung der Staub auf dem Planeten elektrische Felder, die Wasserdampf zerlegen und produzieren Wasserstoff-Peroxid, ein Molekül, das schürt freizugebende Sauerstoff zerfällt. Er sagte, dass der rote Planet Felder können so stark sein, dass sie Funken an der Oberfläche produzieren.

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