На Марсе зафиксировали множество электрических разрядов

Планетологи, используя оборудование марсохода «Персеверанс», впервые получили прямые подтверждения того, что в атмосфере Марса возникают электрические разряды, связанные с движением пыльных вихрей и развитием пыльных бурь. Исследователи изучили записи микрофона комплекса SuperCam, размещённого на мачте ровера. За два марсианских года работы прибор зарегистрировал 55 случаев подобной активности. Результаты исследования представлены недавно в журнале «Nature».

Так называемые, трибоэлектрические явления, хорошо известны в земных условиях: когда мельчайшие частицы пыли или пепла сталкиваются и трутся друг о друга, формируются мощные электрические поля, их напряжённость может превышать сотни вольт на метр. Именно этот эффект вызывает разряды молний при извержениях вулканов или в сильных пыльных бурях. Поскольку марсианская атмосфера отличается чрезвычайной сухостью, постоянными ветрами, высокой концентрацией пыли и низким давлением у поверхности, то теоретически на Красной планете трибоэлектрические разряды должны возникать ещё чаще. Лабораторные эксперименты и компьютерное моделирование указывали на возможность таких процессов, однако до недавнего времени о них не существовало прямых наблюдений.

Команда учёных под руководством Баптиста Шида (Baptiste Chide) из Университета Тулузы сообщила, что им впервые удалось зарегистрировать такие разряды непосредственно в реальных марсианских условиях. Это стало возможным благодаря подробному анализу акустических и электромагнитных данных детектора «SuperCam».

За два марсианских года прибор зафиксировал 55 эпизодов, сопровождавшихся характерными сигналами трибоэлектрической природы. Разряды создают высокочастотные электромагнитные импульсы, вызывающие заметные помехи в оборудовании, а также порождают особые звуковые колебания, не похожие на другие виды шумов, ранее обнаруженных на Марсе.

Шесть зарегистрированных эпизодов, согласно анализу, соответствуют крошечным электрическим разрядам длиной порядка одного сантиметра, возникающих в плотных облаках пыли из сотен миллионов частиц. В одном случае наблюдался более крупный разряд, длиной до 40 сантиметров, предположительно возникший между корпусом марсохода и поверхностью планеты - после того как «Персеверанс» накопил значительный статический заряд от осевшей на нём пыли. Сопоставление данных «SuperCam» с информацией от метеостанции MEDA подтвердило прямую связь разрядов с повышенной пылевой активностью: 35 из них произошли во время прохождения активных пыльных бурь, 16 - при пересечении марсохода пыльными вихрями. Только четыре случая не были привязаны к заметным атмосферным явлениям.

При этом исследования не выявили увеличения частоты разрядов в самые пыльные сезоны Марса. Предполагается, что в этот период слабее развивается турбулентная конвекция, поскольку воздух, насыщенный пылью, хуже прогревается у поверхности. Это снижает вероятность возникновения сильных электрических полей, а значит и частоту трибоэлектрических процессов.

Полученные данные подтверждают, что электрическая активность может существенно влиять на динамику марсианской пыли и, возможно, на климат планеты в целом. Кроме того, электрические разряды и связанные с ними поля способны запускать химические реакции, например, приводящие к образованию таких веществ, как перхлоратов, а также представляют потенциальную угрозу для будущих экипажей и космического оборудования.

Ранее «Персеверанс» уже сделал важные акустические наблюдения, впервые записав звук прохождения марсианских пыльных вихрей, которые случаются на планете довольно часто.