火星风对摩擦起电颗粒的扬起作用
地球与行星天体物理
2021-12-13 v1 天体物理仪器与方法
地球物理
摘要
由于摩擦起电（即颗粒间碰撞在沙粒表面产生电荷）导致的风吹沙带电，是否会在很大程度上影响火星上沙粒输送的发生速率，这是一个长期未决的开放性问题。尽管先前的风洞实验和数值模拟探讨了外部电场如何影响颗粒轨迹，但沙粒带电的效应仍不确定。在此，我们通过气压为 20 mbar 下的风洞模拟表明，颗粒表面的电荷存在可显著降低沙粒输送启动的最小阈值风剪切速度 u*ft。在我们的实验中，我们考虑了不同的样品（玻璃珠模型系统以及火星土壤类似物）和不同的摩擦起电情景。此外，我们提出了一个基于非均匀分布表面电荷的模型，用以解释风洞中获得的 u*ft 值。我们的结果表明，一旦风剪切速度降至持续输送阈值以下而停止的颗粒输送，在火星上比先前认为的更容易重新启动。
引用
@article{arxiv.2112.05471,
title = {Lifting of Tribocharged Grains by Martian Winds},
author = {Maximilian Kruss and Tim Salzmann and Eric Parteli and Felix Jungmann and Jens Teiser and Laurent Schönau and Gerhard Wurm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.05471},
year = {2021}
}