Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Brak stałego jądra wyjaśnia zagadkę nietypowego nieistniejącego już pola magnetycznego Marsa
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Queensland (UQ) prowadzone są eksperymenty nad wykorzystaniem pól magnetycznych do ochrony wchodzących w atmosferę pojazdów kosmicznych przed nadmierną temperaturą i przeciążeniami. Kluczowym elementem eksperymentów będzie zbadanie deformacji pól magnetycznych w kontakcie z gorącą plazmą. Ich celem jest zaś opracowanie technologii, która pozwoli na budowę bardziej bezpiecznych, lżejszych ich tańszych pojazdów kosmicznych.
Pojazdy kosmiczne wchodzące w atmosferę Ziemi pędzą z prędkością około 30 tys. km/h. Powietrze wokół nich staje się tak gorące, że zamienia się plazmę. Przed spłonięciem pojazdy chronione są za pomocą osłon termicznych. Celem profesora Gildfinda z UQ jest odepchnięcie tej plazmy od pojazdu za pomocą pól magnetycznych generowanych przez nadprzewodzące magnesy. To powinno znacząco zmniejszyć temperatury, jakich doświadcza pojazd wchodzący w atmosferę czy to Ziemi czy Marsa. Tym samym powrót taki będzie bezpieczniejszy, osłony termicznie nie będą musiały być tak potężne jak obecnie, pojazd stanie się więc lżejszy i tańszy. Podobnie jak cała misja związana z jego wystrzeleniem.
Dodatkową korzyścią z wykorzystania pól magnetycznych jest fakt, że gdy wywierają one nacisk na plazmę, plazma odpowiada tym samym. Pojawia się siła, która dodatkowo spowalnia opadający na planetę pojazd. W ten sposób mamy dodatkowy element hamujący. Pojawia się on wcześniej i spowolni pojazd jeszcze zanim otaczająca go kula ognia osiągnie maksymalną intensywność, a przeciążenia staną się trudne do zniesienia. A obniżenie temperatury powierzchni pojazdu oznacza, że osłony termiczne mogą być lżejsze, bez narażania na szwank bezpieczeństwa, wyjaśnia uczony.
Gildfind i jego zespół prowadzą eksperymenty w Centre for Hypersonics University of Queensland, jednym z najważniejszych środków badań nad prędkościami hipersonicznymi, definiowanymi jako prędkości co najmniej 5-krotnie większe od prędkości dźwięku. Dotychczas prowadzono niewiele badań nad deformacją pól magnetycznych przez plazmę utworzoną wokół szybko poruszającego się obiektu. Natomiast zupełnie nic nie wiadomo na temat tego, jak taka technologia sprawdziłaby się w przypadku obiektu wielkości pojazdu kosmicznego. Modele i analizy pokazują, że powinien być to znaczny efekt, ale dopóki tego nie przetestujemy, nie będziemy pewni, stwierdza uczony.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Góra Jezero Mons, znajdująca się na obrzeżach krateru Jezero, w którym pracuje łazik Perseverance, to prawdopodobnie wulkan, donoszą naukowcy z Georgia Institute of Technology. Góra jest niemal połowy wielkości krateru Jezero, a jej zbadanie mogłoby nam wiele powiedzieć o wulkanizmie na Marsie i zdolności planety do potrzymania życia. Odkrycie dokonane przez naukowców z Georgii pokazuje, jak mało wiemy nawet o jednym z najlepiej zbadanych regionów Marsa.
Badanie wulkanizmu Marsa to niezwykle interesujące zagadnienie. Możemy dzięki niemu poznać geologię i historię Czerwonej Planety. Krater Jezero to jedno z najlepiej zbadanych miejsc na Marsie. A jeśli dopiero teraz znaleźliśmy tam wulkan, to wyobraźmy sobie, jak dużo może ich być na Marsie. Być może jest ich więcej, niż kiedykolwiek sobie wyobrażaliśmy, mówi profesor James J. Wray.
Wray zauważył górę w 2007 roku, gdy był świeżo upieczonym magistrem. Oglądałem zdjęcia tego regionu wykonane w niskiej rozdzielczości i zauważyłem górę na krawędziach krateru. Dla mnie wyglądała jak wulkan, ale trudno było zdobyć dodatkowe zdjęcia, mówi. Było to niedługo po odkryciu Jezero Crater i był on badany pod kątem obecności w przeszłości wody, wykonywano więc głównie fotografie innego obszaru, znajdującego się kilkadziesiąt kilometrów dalej.
Później krater został wybrany celem misji Mars 2020 i wylądował w nim łazik Perseverance, poszukujący śladów dawnego życia na Marsie. Okazało się jednak, że jednymi z pierwszych próbek przeanalizowanych przez łazik, był nie materiał osadowy – jakiego należałoby się spodziewać po działalności wody – a wulkaniczny. Wray podejrzewał, skąd ten materiał mógł się wziąć, jednak najpierw musiał wykazać, że zauważona przed laty góra rzeczywiście jest wulkanem. Uczony wraz z zespołem wykorzystał wcześniejsze badania profesor Briony Horgan, która również sugerowała, że Jezero Mons to wulkan, oraz użył danych z orbiterów Mars Odyssey, Mars Reconnaissance, ExoMars Trace Gas i łazika Perseverance.
Nie możemy odwiedzić Marsa i bezsprzecznie udowodnić, że to wulkan, ale możemy wykazać, na ile góra ta ma takie same właściwości jak inne wulkany na Ziemi i Marsie, wyjaśnia Wray. Udało się tego dokonać między innymi dzięki danym zebranym już wcześniej przez wspomniane orbitery. To pokazuje, że dane ze starszych pojazdów kosmicznych mogą być niezwykle cenne nawet długo po zakończeniu ich misji. Te dawne misje wciąż mogą przyczynić się do dokonywania nowych odkryć i pomogą nad udzielić odpowiedzi na trudne pytania, dodaje uczony.
Jeśli Jezero Mons jest wulkanem, to jego obecność zaraz przy kraterze Jezero, w którym znajdowała się niegdyś woda, może dostarczyć nam niezwykle istotnych informacji na temat źródła energii na Marsie, w tym na temat potencjalnego istnienia tam zjawisk hydrotermalnych. Perseverance zebrał próbki niezwykłych skał osadowych, które mogą pochodzić z regionu, gdzie w przeszłości mogło istnieć życie, oraz próbki skał magmowych o niezwykle dużej wartości naukowej, wyjaśnia Wray. Jeśli udałoby się te próbki przetransportować na Ziemię, skały magmowe można by niezwykle precyzyjnie datować. To zaś pozwoliłoby na skalibrowanie dat dla krateru Jezero i dałoby naukowcom niezwykły wgląd w przeszłość geologiczną Marsa.
Źródło: Evidence for a composite volcano on the rim of Jezero crater on Mars, https://www.nature.com/articles/s43247-025-02329-7
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Mars jest planetą szczególną. Od tysiącleci fascynuje ludzkość, setki lat temu pojawiły się przypuszczenia o istnieniu tam cywilizacji, a od bez mała stu lat ludzie chcą się tam wybrać. I o tym jest ta książka. O fascynacji i planach. Andrew May opisuje, co takiego jest w Marsie, że przykuwa uwagę kolejnych pokoleń, kultur i cywilizacji. Ale przede wszystkim mówi o tym, jak na Marsa się dostać. Jak można to zrobić w prosty sposób i dlaczego jest to tak trudne. Jak to się stało, że przez 60 lat od lądowania na Księżycu ludzka stopa wciąż nie stanęła na Marsie, kto się chce tam wybrać i po co.
Osobiście jestem sceptykiem, nie widzę sensu misji załogowej na Marsa, nie mówiąc już o osadnictwie na Czerwonej Planecie. May jednak podaje rzeczowe argumenty, w prosty sposób wyjaśnia piętrzące się trudności i opisuje korzyści. Przekonać do wysłania tam ludzi mnie nie przekonał, jednak z pewnością pozwolił mi poszerzyć horyzonty i lepiej dojrzeć szanse – oraz problemy – kryjące się nie tylko za misjami marsjańskimi, ale misjami poza orbitą Księżyca.
Załogowa wyprawa na Marsa będzie największą przygodą ludzkości od czasu wielkich odkryć geograficznych. Czy zmieni ona historię tak bardzo, jak wyprawy XV- i XVI-wiecznych żeglarzy? Wątpię. A czy jest sens w przygodę tę się angażować?
Przeczytajcie sami i sami wyróbcie sobie opinię. "Mars: Nowa Ziemia. Historia eksploracji i plany podboju Czerwonej Planety” Andrew Maya to kolejny wydawniczy strzał w dziesiątkę Helionu. Mamy zaszczyt być patronem medialnym tej książki. I z tej okazji już jutro rozpoczniemy konkurs, w którym będziecie mogli wygrać jeden z jej 2 egzemplarzy.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy od dziesięcioleci zastanawiają się, co się stało z polem magnetycznym Księżyca. Na jego istnienie w przeszłości wskazują bowiem przywiezione ze Srebrnego Globu próbki skał, wskazujące, że w przeszłości były one poddane działaniu silnego pola magnetycznego. Zaś obecnie Księżyc nie posiada globalnego pola magnetycznego. Co się więc stało z polem zarejestrowanym w skałach? Naukowcy z MIT uważają, że rozwiązali tę zagadkę.
Na łamach Science Advances opisali wyniki badań, w ramach których symulowali uderzenie w Księżyc dużego obiektu, jak asteroida. Symulacje wykazały, że w wyniku takiego zdarzenia mogła pojawić się chmura plazmy, która na krótko objęła Księżyc. Plazma taka przepłynęłaby wokół ziemskiego satelity i zgromadziła się po przeciwnej stronie do miejsca uderzania. Tam weszłaby w interakcje ze słabym polem magnetycznym Księżyca, na krótko je wzmacniając. Skały znajdujące się w miejscu nagromadzenia plazmy, zarejestrowałby ten magnetyzm.
Taka sekwencja wydarzeń wyjaśnia obecność wysoce namagnetyzowanych skał w regionie w pobliżu bieguna południowego, po niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca. Zaś dokładnie po przeciwnej stronie od tego obszaru znajduje się Mare Imbrium, jeden z największych kraterów uderzeniowych. Badacze uważają, że to, co go utworzyło, doprowadziło też do powstania plazmy z ich symulacji.
Zagadkową obecność na Księżycu skał z zapisem silnego pola magnetycznego zauważono w latach 60. i 70. gdy misje Apollo przywiozły próbki. Pozostałości magnetyzmu, szczególnie po niewidocznej stronie Srebrnego Globu, potwierdziły też satelity. Jedna z hipotez mówi, że w przeszłości niewielkie jądro Księżyca generowało słabe pole magnetyczne. Jednak nie wyjaśnia ona, dlaczego w skałach, i to głównie po jednej stronie, pozostał zapis tak silnego magnetyzmu. Alternatywna hipoteza mówi o wielkim uderzeniu, w wyniku którego powstała chmura plazmy.
W 2020 roku współautorzy obecnych badań, Rona Oran i Benjamin Weiss, sprawdzili, czy takie uderzenie mogło na tyle wzmocnić słoneczne pole magnetyczne wokół Księżyca, by pozostał zapis w skałach. Okazało się, że nie mogło, co wydawało się wykluczać ten scenariusz.
Na potrzeby obecnych badań uczeni przyjęli inne kryteria. Założyli, że Księżyc posiadał w przeszłości dynamo magnetyczne. Biorąc pod uwagę rozmiary księżycowego jądra pole to musiało być słabe. Oszacowano je na 1 mikroteslę, czyli 50-krotnie mniej niż pole magnetyczne Ziemi. Następnie za pomocą jednego narzędzia przeprowadzili symulację uderzenia oraz powstałej plazmy, drugie zaś narzędzie pokazało, w jaki sposób taka plazma by się przemieszczała i wchodziła w interakcje z polem magnetycznym Księżyca. Wynika z nich, że doszłoby do utworzenia się i przepływu plazmy oraz wzmocnienia pola magnetycznego, ale byłby to proces bardzo szybki. Od momentu wzmocnienia pola do chwili jego powrotu do wartości początkowej minęłoby zaledwie 40 minut.
Postało więc pytanie, czy tak krótkie oddziaływanie pola pozostawiłoby zapis w skałach. Okazuje się, że tak, za pomocą dodatkowego zjawiska. Z badań wynika, że tak duże uderzenie, jakie utworzyło Mare Imbrium, spowodowałoby powstanie fali uderzeniowej, która skupiłaby się po przeciwnej stronie i doprowadziłaby do tymczasowego zaburzenia elektronów w skałach.
Naukowcy podejrzewają, że do zaburzenia tego doszło w momencie, gdy plazma wzmocniła pole magnetyczne. Gdy więc elektrony wróciły do stanu równowagi, ich spiny przyjęły orientację zgodną z chwilowo silnym polem magnetycznym. Jeśli rzucisz w powietrze w polu magnetycznym talię kart i każda z kart będzie wyposażone w igłę od kompasu, to gdy karty upadną na ziemię, będą zorientowane w inną stronę, niż przed wyrzuceniem. Tak właśnie działa ten proces, wyjaśnia obrazowo Weiss.
Źródło: Impact plasma amplification of the ancient lunar dynamo
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na łamach Physical Review Research ukazał się artykuł, którego autorzy informują o skonstruowaniu urządzenia generującego energię elektryczną z... ruchu obrotowego Ziemi. Christopher F. Chyba (Princeton University), Kevin P. Hand (Jet Propulsion Laboratory) oraz Thomas H. Chyba (Spectral Sensor Solutions) postanowili przetestować hipotezę, zgodnie z którą energię elektryczną można generować z ruchu obrotowego Ziemi za pomocą specjalnego urządzenia wchodzącego w interakcje z ziemskim polem magnetycznym.
W 2016 roku Christopher Chyba i Kevin Hand opublikowali na łamach Physical Review Applied artykuł, w którym rozważali możliwość użycia ruchu obrotowego Ziemi i jej pola magnetycznego do generowania energii elektrycznej. Artykuł został skrytykowany, gdyż obowiązując teorie wskazywały, że każde napięcie elektryczne wygenerowane w takiej sytuacji zostanie zniwelowane wskutek przemieszczenia się elektronów podczas tworzenia pola elektrycznego.
Naukowcy zaczęli więc szukać sposobów na uniknięcie niwelacji napięcia. Żeby sprawdzić swoje pomysły stworzyli urządzenie złożone z cylindra z ferrytu manganowo-cynkowego, który działał jak osłona magnetyczna. Cylinder umieścili na linii północ-południe pod kątem 57 stopni. W ten sposób był on zorientowany prostopadle do ruchu obrotowego planety i ziemskiego pola magnetycznego. Na obu końca cylindra umieścili elektrody. Pomiary wykazały, że w ten sposób wygenerowali napięcie elektryczne rzędu 18 mikrowoltów, którego nie byli w stanie przypisać do żadnego innego źródła, niż ruch obrotowy Ziemi.
Eksperyment odbywał się w ciemności, by uniknąć efektu fotoelektrycznego, uczeni wzięli pod uwagę napięcie, jakie mogło się pojawić w wyniku różnicy temperatur pomiędzy oboma końcami cylindra. Zauważyli też, że napięcie – zgodnie z przewidywaniami – nie pojawia się przy innych ustawiniach cylindra. Takie same wyniki uzyskano podczas badań w innej lokalizacji o podobnym środowisku geomagnetycznym.
Eksperyment nie został jeszcze powtórzony przez inne zespoły badawcze, które mogłyby sprawdzić, czy zmierzone napięcie nie jest wynikiem zjawiska, którego trzej naukowcy nie wzięli pod uwagę. Autorzy badań stwierdzają, że jeśli uzyskane przez nich wyniki zostaną potwierdzone, warto będzie rozpocząć prace nad zwiększeniem uzyskiwanego napięcia do bardziej użytecznego poziomu.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.