Lifting Dust on Mars by Wind and Light Induced Forces

通过风和光的诱导力扬起火星上的尘埃

• 批准号: 225970202
• 负责人: Professor Dr. Gerhard Wurm
• 金额: --
• 依托单位: Forschungsgruppe Experimentalphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2018-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/225970202?language=en
• 关键词: Lifting; Dust; Mars; Wind; Light

Staub ist für zahlreiche Prozesse auf dem Mars ein wichtiger Faktor. In der Marsatmosphäre prägt er das Klimades Planeten mit. Als Informationsträger können Beobachtungen des Staubes Aufschluss über dieZusammensetzung der Marsoberfläche oder der Atmosphäre geben und schließlich ist der Staub aufgrund dermechanischen Eigenschaften für die aktuelle und zukünftige Erforschung des Planeten von zentralerBedeutung. Es ist daher von essentieller Bedeutung, den Staubkreislauf des Mars zu verstehen. Obwohl Staubvon lokalen Staubteufeln bis hin zu globalen Staubstürmen in der Marsatmosphäre beobachtet wird, ist jedochschon der primäre Mechanismus, wie die Partikel von der Oberfläche in die Atmosphäre gelangen, bisher nichtvollständig verstanden. Aufgrund des geringen Atmosphärendrucks auf dem Mars sind hier sehr hoheWindgeschwindigkeiten notwendig, um Staub von der Oberfläche zu lösen, die in der Regel nicht beobachtetwerden. In aktuellen Arbeiten wurde allerdings gezeigt, dass es auf dem Mars einen weiteren Mechanismusgibt, um Staub von der Oberfläche zu lösen. Aufgrund eines Treibhauseffekts in den oberen Staubschichten desBodens werden photophoretische Kräfte bzw. ein Überdruck unter der Oberfläche durch thermisches Kriechenerzeugt, wenn die Oberfläche durch die Sonne bestrahlt wird. Die entstehenden Auftriebskräfte können stärkerals die gravitative Anziehung des Planeten sein. Im Allgemeinen sind diese lichtinduzierten Kräfte alleine jedochauch nicht ausreichend, um eine Ablösung von Partikeln auf dem Mars zu erklären, da zusätzlich die Kohäsionzwischen Partikeln überwunden werden muss. Beide Kräfte – Gasreibung und lichtinduzierte Kräfte – sind fürsich genommen also geringfügig zu schwach, um die Existenz von Staub in der Marsatmosphäre generell zuerklären. Zusammen haben sie aber das große Potential, der Lösung des Rätsels um die Quelleatmosphärischen Staubs einen großen Schritt näher zu kommen. In diesem Projekt werden daher imwesentlichen Laborexperimente durchgeführt, um das Zusammenspiel von Wind und photophoretischen Kräftenzu untersuchen.

Staub is für zahlreiche Prozesse auf dem Mars ein wichtiger Faktor.在火星大气层中，克利马德斯行星与之相连。Als Informationsträger können Beobachtungen des Staubes Aufschluss über dieZusammensetzung der Marsoberfläche oder der Atmosphere äre geben und schließlich ist der Staub aufgrund dermechanischen Eigenschaften für die aktuelle und zukünftige Erforschung des Planeten von zentralBedeutung.这是一个很重要的过程，火星的恒星被观测到了。Obwohl Staubvon lokalen Staubteufeln bis hin zu globalen Staubstürmen in der Marsatmosphäre beobachtet wird，ist jedochschon der primäre Mechanismus，wie die Partikel von der Oberfläche in die Atmosphäre gelangen，bisher nichtvollständig verstanden.在火星上形成的大气层是一个非常小的风场，在上表面的风柱上，没有看到Regel的影子。在最后的工作中，火星上有一个外部的机械装置，它从上面的飞行器上掉下来。在韦尔登的城堡里有一个三层的效果。如果上翼被索内阳光照到，上翼就会被热辐射穿透。这颗行星的引力作用使它的重力上升。在一般人看来，这种许可证并不完全适用于火星上的一个小行星，因此必须韦尔登上的小行星。Beide Kräfte - Gasreibung und lichtinduzierte Kräfte - sind fürsich genommen also geringfügig zu schwach，um die plastenz von Staub in der Marsatmosphere generell zuerklären. Zusammen haben sie aber das greße Potential，der Lösung des Rätsels um die Quelleatmosphere rischen Staubs einen greßen Schritt näher zu kommen.在这个项目中，韦尔登将进行一次实验，在风和水的相互作用下进行。

项目成果

Propulsion of Porous Plates in Thin Atmospheres by Temperature Fields

稀薄大气中多孔板的温度场推进

• DOI: 10.1007/s12217-014-9357-1
• 发表时间: 2014
• 期刊: Microgravity Science and Technology
• 影响因子: 1.8
• 作者: M. Kuepper;C. Duermann;C. de Beule;G. Wurm
• 通讯作者: G. Wurm

Photophoresis on polydisperse basalt microparticles under microgravity

• DOI: 10.1016/j.jaerosci.2014.06.008
• 发表时间: 2014-10
• 期刊: Journal of Aerosol Science
• 影响因子: 4.5
• 作者: M. Küpper;C. D. Beule;G. Wurm;L. Matthews;J. Kimery;T. Hyde

Thermal creep‐assisted dust lifting on Mars: Wind tunnel experiments for the entrainment threshold velocity

火星上的热蠕变辅助扬尘：夹带阈值速度的风洞实验

• DOI: 10.1002/2015je004848
• 发表时间: 2015
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Planets
• 作者: M. Küpper;G. Wurm
• 通讯作者: G. Wurm

Particle Lifting Processes in Dust Devils

• DOI: 10.1007/s11214-016-0296-6
• 发表时间: 2016-10
• 期刊: Space Science Reviews
• 影响因子: 10.3
• 作者: L. Neakrase;M. Balme;F. Esposito;T. Kelling;M. Klose;J. Kok;B. Marticorena;J. Merrison;M. Patel;G. Wurm

The martian soil as a planetary gas pump

• DOI: 10.1038/nphys2821
• 发表时间: 2014-01-01
• 期刊: NATURE PHYSICS
• 影响因子: 19.6
• 作者: de Beule, Caroline;Wurm, Gerhard;Teiser, Jens
• 通讯作者: Teiser, Jens