Международный коллектив ученых из РАН и МФТИ впервые воссоздал электромагнитные сигналы, которые образуются внутри пылевых вихрей, прямо в лаборатории, сообщает пресс-служба Минобрнауки. Эксперимент показал, как поднимающаяся в воздух пыль превращается в гигантский природный конденсатор, генерирующий невидимые искры и радиосигналы, похожие на те, что рождаются в земных и марсианских бурях.
Простой трибоэлектрический эффект, знакомый каждому с детства — шарик, прилипший к волосам после трения — на планетарном масштабе обретает грандиозную силу. Пылевые дьяволы и бурные облака песка поднимают частицы, они сталкиваются и перетираются в турбулентных потоках, накапливая заряд, пока не разряжаются мини- «молниями», создавая электромагнитное излучение.
Чтобы объяснить, как именно размер, форма и минералогия песчинок влияют на эти невидимые сигналы, ученые построили экспериментальный стенд — 3D-печатную камеру с управляемым потоком воздуха 9−12 м/с, поднимающим песчинки, словно в настоящем пылевом вихре. Электрические микровсплески фиксировались высокочувствительным электромагнитным анализатором, разработанным для миссии «ЭкзоМарс». В качестве материала использовали кварцевый песок из Карелии и магнетитовый с Камчатки, имитируя марсианский реголит.
Мелкие фракции песка размером 20−40 микрометров создавали частые, но слабые импульсы, как легкое потрескивание, тогда как крупные, 40−100 микрометров, разряжались реже, но гораздо мощнее, аккумулируя заряд до критической величины. Минеральный состав усиливал эффект: силикатный песок эффективно разделял заряды, а магнетит и смектит удерживали их дольше, формируя уникальный «электрический портрет» вихря. Доминантные частоты сигналов — 150−350 кГц — соответствуют миниатюрным молниям между песчинками.
Теперь модели пылевой электрификации получили прочную экспериментальную основу. Каждый всплеск несет информацию о размере частиц, интенсивности бурь и составе поверхности. Следующий шаг — эксперименты в условиях марсианской атмосферы с низким давлением и углекислотным воздухом, чтобы подготовить приборы, которые однажды услышат электрическую симфонию пыльных бурь Красной планеты.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что новый материал приближает эру молекулярной электроники.
