На Марсі зафіксували численні електричні розряди

Планетологи, використовуючи обладнання марсоходу «Персеверанс», вперше отримали прямі підтвердження того, що в атмосфері Марса виникають електричні розряди, пов'язані з рухом пилових вихорів та розвитком пилових бурь. Дослідники вивчили записи мікрофона комплексу «SuperCam», розміщеного на щоглі ровера. За два марсіанських років місії прилад зареєстрував 55 випадків подібної електричної активності. Результати дослідження представлені нещодавно у журналі «Nature».

Так звані, трибоелектричні явища, добре відомі в земних умовах: коли найдрібніші частинки пилу або попелу взаємодіють між собою, то формуються потужні електричні поля, їх напруженість може перевищувати сотні вольт на метр. Саме цей ефект спричиняє розряди блискавок при виверженні вулканів або у потужних пилових бурях. Оскільки марсіанська атмосфера відрізняється надзвичайною сухістю, постійними вітрами, високою концентрацією пилу та низьким тиском на поверхні, то теоретично на Червоній планеті трибоелектричні розряди повинні виникати ще частіше. Лабораторні експерименти та комп'ютерне моделювання вказували на можливість таких процесів, проте донедавна прямих спостережень подібного ефекту не було.

Команда вчених під керівництвом Баптіста Шіда (Baptiste Chide) з Університету Тулузи (Франція) повідомила, що їм вперше вдалося зареєструвати подібні розряди безпосередньо в реальних марсіанських умовах. Це стало можливим завдяки детальному аналізу акустичних та електромагнітних даних детектора «SuperCam».

За два марсіанські роки прилад зафіксував 55 епізодів, які супроводжувалися характерними сигналами трибоелектричної природи. Розряди створюють високочастотні електромагнітні імпульси, що створюють помітні перешкоди в устаткуванні, а також породжують особливі звукові коливання, не схожі на інші види шумів, раніше виявлені на Марсі.

Шість зареєстрованих епізодів, згідно з аналізом, відповідають крихітним електричним розрядам довжиною близько одного сантиметра, що утворюються у щільних хмарах пилу з сотень мільйонів частинок. В одному випадку спостерігався більший розряд, довжиною до 40 сантиметрів, імовірно виник між корпусом марсохода та поверхнею планети - після того як «Персеверанс» накопичив значний статичний заряд від пилу, що осів на ньому. Зіставлення даних «SuperCam» з інформацією від метеостанції MEDA підтвердило прямий зв'язок розрядів з підвищеною пиловою активністю: 35 із них відбулися під час проходження активних пилових бурь, 16 – при перетині марсоходу пилових вихорів. Лише чотири випадки не були прив'язані з атмосферними явищами.

Разом з тим, дослідження не виявило збільшення частоти розрядів у найпильніші та найвітряніші сезони Марса. Передбачається, що в цей період слабше розвивається турбулентна конвекція, оскільки повітря, насичене пилом, гірше прогрівається біля поверхні. Це знижує можливість виникнення потужних електричних полів, а разом з цим і частоти трибоелектричних процесів.

Отримані дані підтверджують, що електрична активність може суттєво впливати на динаміку марсіанського пилу та, ймовірно, на клімат планети загалом. Крім того, електричні розряди та пов'язані з ними поля здатні запускати хімічні реакції, наприклад, що призводять до утворення таких речовин, як перхлоратів, а також становлять потенційну загрозу для майбутніх екіпажів та космічного обладнання.

Раніше «Персеверанс» вже провів важливі акустичні спостереження, вперше записавши звук проходження марсіанських пилових вихорів, які трапляються на планеті доволі часто.