Je leest:

Stofduivels bedreigen marslanders

Stofduivels bedreigen marslanders

Auteur: | 22 april 2004

Wervelwinden op Mars veroorzaken waarschijnlijk sterke elektrische velden. Daarmee kunnen ze gevoelige onderzoeksapparatuur ernstig beschadigen. Onderzoekers van NASA voorspellen dit na een gewaagde bestudering van stormen in de woestijn.

Robots die op Mars rondrijden, moeten uitkijken voor ‘stofduivels’. Deze kleine tornado’s veroorzaken waarschijnlijk sterke elektrische en magnetische velden, die gevoelige apparatuur ernstig kunnen beschadigen. Dr William Farrell van NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt waarschuwt hiervoor, nadat zijn team ontdekte dat vergelijkbare ministormen in Amerikaanse woestijnen een grote elektrische veldsterkte opwekken. Farrell publiceerde de resultaten in de Journal of Geophysical Research.

Stofhoos. bron: Universiteit van Michigan

De aardse stofduivels hebben een diameter tussen de tien en honderd meter, en een roterende windsnelheid tussen de dertig en honderd kilometer per uur. De dappere onderzoekers raceten met een pick-up-truck vol meetapparatuur dwars door alle stofduivels die zij tegenkwamen in de woestijnen van Nevada (2000) en Arizona (2001). Hun onderzoek maakte deel uit van het MATADOR-project (Martian Atmosphere and Dust in the Optical and Radio).

Tot hun verrassing was het elektrische veld in de stormen (van beneden naar boven) soms wel vierduizend volt per meter. Farrell voorziet grote problemen voor toekomstige marsreizigers: “Stofduivels komen veel voor op Mars. Als ze net als hun aardse soortgenoten een sterke elektrische lading hebben, blijft er meer stof plakken aan ruimtepakken en apparatuur, ontstaat er bliksem en raakt de radiocommunicatie verstoord.”

Bij het MATADOR-project waren ook Nederlandse onderzoekers van de Universiteit van Wageningen betrokken. Henk de Bruin en Oscar Hartogensis van de Meteorology and Air Quality Group deden in mei 2002 metingen aan stofhozen in de woestijn van Arizona.

Spanning

Een stofduivel ontstaat wanneer wind gaat wervelen rondom een kolom van warme stijgende lucht. Rondwaaiende stofdeeltjes botsen tegen elkaar aan en raken zo elektrisch geladen. Eerder dachten wetenschappers dat de positieve en negatieve deeltjes zich gelijkmatig door de lucht zouden verdelen, zodat er geen spanningsverschil kon ontstaan. Het team van Farrell ontdekte echter dat lichte stofdeeltjes een negatieve lading krijgen en zware deeltjes een positieve. Doordat de lichte deeltjes veel hoger de lucht in waaien dan de zware, ontstaat een sterk elektrisch veld (de elektrische veldsterkte is gelijk aan de verandering van de spanning met de hoogte). De geladen deeltjes veroorzaken door hun beweging bovendien een magnetisch veld.

Op Mars zal het elektrisch veld van stofduivels minder sterk zijn dan op Aarde, omdat de martiaanse atmosfeer veel dunner is dan de onze. Daardoor ondervinden geladen deeltjes minder weerstand van de atmosfeer op Mars, en stromen makkelijker naar elkaar toe. De positieve en de negatieve lading verdeelt zich dan beter, waardoor de spanningsverschillen laag blijven. Daar staat tegenover dat de atmosfeer op Mars extreem droog is, zodat er maar weinig watermoleculen zijn die het elektrisch veld dempen.

Tot nu toe hebben de stofduivels op de rode planeet nog geen robotslachtoffers gemaakt. Het Mars Science Laboratory dat in 2009 gelanceerd gaat worden, is echter veel gevoeliger voor elektrische storingen dan eerder gebruikte apparatuur. Het team van Farrell gaat nu instrumenten ontwikkelen waarmee marslanders elektrische en magnetische velden kunnen meten, zodat NASA de toekomstige apparatuur daartegen kan beschermen.

Dit artikel is een publicatie van Natuurwetenschap & Techniek.
© Natuurwetenschap & Techniek, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 22 april 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.