Các nhà nghiên cứu đã dành 5 năm để nghiên cứu những con quỷ bụi trong các sa mạc trần gian. Họ cho biết nghiên cứu của họ có ý nghĩa đối với khí hậu và thời tiết trên cả Trái đất và Sao Hỏa và đối với sức khỏe con người.
Lấy mẫu một con quỷ bụi ở Ma-rốc vào năm 2016: Phương pháp lấy mẫu rất đơn giản, mặc dù nó liên quan đến việc phun cát. Về cơ bản, chúng tôi che một ống nhôm bằng băng dính hai mặt và chạy vào một con quỷ bụi đang hoạt động. Hình ảnh qua Jan Raack / Dennis Reiss / Europlanet.
Nhà địa chất học Jan Raack thuộc Đại học Mở ở Anh và các đồng nghiệp của ông đã dành 5 năm nghiên cứu về quỷ bụi ở ba sa mạc khác nhau trên Trái đất, ở Trung Quốc, Morocco và Mỹ Các nhà nghiên cứu đã lấy các mẫu hạt được nâng lên bởi quỷ bụi ở các độ cao khác nhau, nghiên cứu các dấu vết còn lại bởi những con quỷ bụi trên bề mặt Trái đất và đo các tính chất vật lý và khí tượng của quỷ bụi. Công trình của họ đã chỉ ra rằng khoảng hai phần ba các hạt mịn được nhấc lên bởi lũ quỷ bụi có thể vẫn lơ lửng trong bầu khí quyển Trái đất và được vận chuyển trên toàn cầu. Trong một tuyên bố, họ cho biết những phát hiện:
Sọ có ý nghĩa đối với khí hậu và thời tiết của cả hai và, có khả năng, sức khỏe con người ở đây trên Trái đất.
Raack đang trình bày những kết quả này trong tuần này (ngày 18 tháng 9 năm 2017) tại Đại hội Khoa học Hành tinh Châu Âu (EPSC) 2017 tại Riga, Latvia.
Quỷ bụi là phổ biến trên cả Trái đất và Sao Hỏa, nhưng các nhà khoa học không hoàn toàn hiểu cấu trúc của chúng. Họ biết rằng quỷ bụi trên mặt đất hoạt động tương tự như trên Sao Hỏa; Nó nghĩ rằng khoảng một nửa số bụi được đưa vào bầu khí quyển mỗi năm đến từ những con quỷ bụi. Các nhà nghiên cứu cho biết công trình của họ đưa ra những hiểu biết mới quan trọng về sự đóng góp của quỷ bụi vào các sol khí khoáng trong khí quyển hành tinh.
Ma quỷ bụi rất lớn và chuyên sâu được các nhà nghiên cứu ở Morocco nhìn thấy vào năm 2016. Lưu ý những con lạc đà (những chấm tối nhỏ) ngay bên cạnh con quỷ bụi để tìm quy mô. Hình ảnh qua Jan Raack / Dennis Reiss / Europlanet.
Raack giải thích:
Phương pháp lấy mẫu rất đơn giản - mặc dù không thực sự dễ chịu vì nó liên quan đến việc phun cát. Về cơ bản, chúng tôi che một ống nhôm dài 5 mét bằng băng dính hai mặt và chạy vào một con quỷ bụi đang hoạt động. Chúng tôi giữ sự bùng nổ thẳng đứng trên con đường của một con quỷ bụi và chờ cho đến khi con quỷ bụi vượt qua sự bùng nổ. Nhiều hạt được thu thập trên băng dính, được bảo quản tại chỗ bằng cách ấn các phần của băng từ các độ cao khác nhau lên các phiến kính.
Quay trở lại phòng thí nghiệm, các phiến kính được phân tích dưới kính hiển vi quang học và tất cả các hạt được đo và đếm để có được sự phân bố kích thước hạt tương đối chi tiết của quỷ bụi được lấy mẫu.
Hoạt hình của nhà nghiên cứu Jan Raack chạy đến một con quỷ bụi và có được một mẫu thành công của nó, trong một chiến dịch thực địa ở Morocco năm 2016. Hình ảnh qua Jan Raack / Dennis Reiss / Europlanet.
Các kết quả được trình bày trong tuần này tại EPSC 2017 tập trung vào các mẫu được lấy trong các chiến dịch tại hiện trường ở phía nam và tây nam của Morocco. Raack nói:
Chúng tôi thấy rằng những con quỷ bụi mà chúng tôi đo được có cấu trúc rất giống nhau, mặc dù có sức mạnh và kích thước khác nhau. Sự phân bố kích thước của các hạt trong quỷ bụi dường như tương ứng với sự phân bố kích thước hạt trên bề mặt chúng đi qua. Chúng tôi đã có thể xác nhận sự hiện diện của một chiếc váy cát - phần dưới cùng của quỷ bụi với nồng độ cao của các hạt cát lớn hơn - và hầu hết các hạt chỉ được nhấc lên trong mét đầu tiên. Tuy nhiên, việc giảm đường kính hạt với chiều cao là gần theo cấp số nhân.
Hoạt hình của một con quỷ bụi trong thời gian thực (1 giây mỗi hình ảnh). Hình ảnh qua Jan Raack / Dennis Reiss / Europlanet.
Trong các con quỷ bụi mà họ đã lấy mẫu, nhóm nghiên cứu nhận thấy khoảng 60-70% tất cả các hạt bụi mịn (có đường kính lên đến ba phần trăm milimet) dường như ở trạng thái lơ lửng. Những sol khí khoáng nhỏ này có thể được vận chuyển trên một khoảng cách dài trên Trái đất và có ảnh hưởng đến khí hậu và thời tiết, họ nói. Các hạt cũng có thể đến các khu vực đông dân cư, ảnh hưởng đến chất lượng không khí và sức khỏe con người.
Trên sao Hỏa khô cằn, nơi phần lớn bề mặt giống như sa mạc và hàm lượng bụi cao hơn nhiều, tác động phải lớn hơn nữa, các nhà nghiên cứu cho biết.
Phân tích sâu hơn về các bộ dữ liệu sẽ bao gồm các phép đo khí tượng của quỷ bụi sẽ được sử dụng để giải thích dữ liệu thu được từ tàu đổ bộ và máy bay trên sao Hỏa, bao gồm các chuyến thám hiểm thám hiểm tò mò đang diễn ra của NASA trên Sao Hỏa và nhiệm vụ tàu đổ bộ InSight (dự kiến ra mắt năm 2018), cộng với ESA nhiệm vụ sắp tới của ExoMars.
Trong các sa mạc, nơi quỷ bụi có thể thường xuyên và gây khó chịu cho giao thông, bạn có thể thấy một dấu hiệu như thế này. Hình ảnh cho thấy nhà nghiên cứu Dennis Reiss bên cạnh biển báo giao thông ma quỷ bụi, được chụp ở Morocco năm 2016. Hình ảnh qua Jan Raack / Dennis Reiss / Europlanet.
Điểm mấu chốt: Các nhà nghiên cứu đã dành 5 năm nghiên cứu ma quỷ bụi ở Trung Quốc, Morocco và Mỹ. Họ đã tìm thấy 2/3 các hạt mịn được nâng lên bởi những con quỷ bụi lơ lửng trong không khí, để được vận chuyển trên toàn cầu.