Електрическият пясък на Saturn Moon Titan ще направи супер замъци

Титан

Огромната луна на Сатурн Титан, видяна от космическия кораб на Касини от НАСА през октомври 2013 г. (Кредит на изображението: НАСА)



Електрифицираните пясъци на най -голямата луна на Сатурн, Титан, могат да се слепят поради статично прилепване, което потенциално означава, че пясъчните замъци там ще продължат седмици, установява ново проучване.



Титан е по -голям от планетата Меркурий, което го прави най -големият от повече от 60 известни луни, обикалящи около Сатурн. По определени начини Титан напомня на Земята; например, реки, езера и океани покриват повърхността на Титан, въпреки че са направени от метан и етан вместо вода.

„На пръв поглед, ако погледнете изображения от космическия кораб на Касини на НАСА, Титан изглежда много подобен на Земята, с дюни, езера, океани, планини и потенциално вулкани и има гъста, богата на азот атмосфера като тази на Земята“, се казва в изследването водещ автор Джошуа Мендес, гранулиран динамист в Технологичния институт на Джорджия в Атланта. 'Но след като започнете да разглеждате детайлите, осъзнавате, че това е извънземен и вълнуващ свят.' [ Невероятни снимки: Титан, най -голямата луна на Сатурн ]



Титан е покрит с дюни и равнини, изработени от пясък, състоящ се от редица органични молекули. Мендес предположи, че пясъкът на Луната може лесно да стане електрически зареден, което прави поведението му значително различно от това на земния пясък.

Специалността на Méndez са електрифицирани частици. Той изследва явления като вулканична мълния , който се захранва от електрически заредени частици вулканична пепел и изследва „праховете във фармацевтичната индустрия, които могат да се слепват заедно или да се залепят за стените на тръбите поради техния електрически заряд“, каза той.

Европейската космическа агенция



Касачът на Хюйгенс на Европейската космическа агенция излъчи този образ от повърхността на луната на Сатурн Титан на 14 януари 2005 г.(Кредит на изображението: ESA/NASA/JPL/University of Arizona)

„Оказва се, че пясъчните зърна на Титан не са толкова различни от фармацевтичните частици“, каза Мендес пред demokratija.eu. „Исках да видя как такива частици могат да действат върху Титан.“

Пясъчните зърна и други частици могат да натрупат електрически заряд чрез „трибоелектричния ефект“, същия ефект зад ежедневното статично електричество. Когато два различни материала многократно се сблъскват или се търкат един в друг, повърхността на един материал може да открадне електрони от повърхността на другия, натрупвайки заряд.



Силата на гравитационното привличане на Земята обикновено надвишава всеки ефект, който трибоелектричеството може да окаже върху оформянето на дюните на планетата, каза Мендес. Повърхностната гравитация на Титан е повече от седем пъти по -слаба от земната, което означава, че трибоелектричеството може да играе по -забележима роля на тази луна, каза той. В допълнение, докато пясъчните зърна на Земята често са направени от силикатни минерали, органичните пясъчни зърна на Титан обикновено са по -пухкави и тази по -лека природа би могла да ги улесни при движението, каза Мендес.

Освен това атмосферното налягане върху Титан е по -голямо от това на Земята, докато въздухът му е сух и студен, а пясъците му обикновено са изработени от електрически изолационни материали. Всички тези фактори трябва да помогнат на пясъка на Титан да задържи електрическия заряд по -дълго, отколкото на Земята, казват изследователите. [ Кацането на титан на сондата Хюйгенс е прегледано от НАСА (видео) ]

Изследователите изследват как пясъкът от вятъра може да се държи на Титан, като експериментира с частици, направени с нафталин и бифенил, две леко токсични органични съединения, за които предишните изследвания предполагат, че могат да съществуват на повърхността на Титан. Учените завъртяха малка тръба, задържаща тези частици за 20 минути в суха среда с чист азот. (Атмосферата на Титан е около 98 процента азот.)

Резултатите показват, че всички частици са натрупали електрически заряд, като около 2 % до 5 % се залепват по стените на чашата. „Когато направихме същия експеримент с пясък и вулканична пепел, използвайки подобни на Земята условия, всичко излезе. Нищо не остана “, Мендес се казва в изявление .

В крайна сметка, „ако грабнете купчини зърна и построите пясъчен замък на Титан, той може би ще остане заедно седмици поради техните електростатични свойства“, казва съавторът на изследването Йозеф Дюфек от Технологичния институт в Джорджия. изявление. Докато пясъчните замъци на Земята обикновено се нуждаят от вода, за да се слепват, тези структури на Титан могат донякъде да разчитат на електрически заряд, който пясъкът там може да задържи до месеци, казват изследователите.

Ефекти от скоростта на вятъра върху пясъчните дюни на Земята и върху Сатурн

Ефекти от скоростта на вятъра върху пясъчните дюни на Земята и върху луната на Сатурн Титан.(Снимка: Г. Д. Макдоналд, Дж. С. Мендес Харпър, НАСА, JPL-Caltech, SSI)

'Нашите констатации подчертават, че е необходимо повишено внимание при прилагане на модели от Земята към други среди', каза Мендес. „Трябва да преосмислим своите предположения със свят, различен от Титан.“

Тези открития могат да помогнат за обясняването на странен феномен, казват изследователите. Преобладаващите ветрове на Титан духат от изток на запад по повърхността на Луната, но пясъчните дюни с височина почти 300 фута (90 метра) изглежда се образуват в обратната посока. Пясъчните зърна на Титан може да са „толкова лепкави и сплотени, че само тежки ветрове могат да ги движат“, се казва в изявление на Мендес. 'Преобладаващите ветрове не са достатъчно силни, за да оформят дюните.'

Мендес каза, че не смята, че този лепкав пясък ще създаде непреодолими предизвикателства за мисиите, изпратени на повърхността на Титан. „Когато мисиите кацнаха на Марс и Луната, те трябваше да се справят и с праха, залепнал по всичко“, каза Мендес. „Може би каквито и роботи да изпратим до Титан, ще трябва да могат да се почистват.“

В бъдеще изследователите биха искали да проведат по-мащабни експерименти, за да видят дали електричеството наистина може да помогне за създаването на големи структури на Титан, каза Мендес.

Учените подробно техните констатации онлайн на 27 март в списанието Nature Geoscience.

Следвайте Чарлз К. Чой в Twitter @cqchoi . Последвай ни @Spacedotcom , Facebook и Google+ . Първоначално публикувано на demokratija.eu .