Voor het eerst hebben wetenschappers rechtstreeks elektrische ontladingen gedetecteerd – vergelijkbaar met mini-bliksem – die voorkomen in de atmosfeer van Mars. NASA’s Perseverance-rover heeft zowel de geluiden als de elektrische interferentie van deze gebeurtenissen vastgelegd, gegenereerd door botsende stofdeeltjes. De bevindingen, gepubliceerd in Nature op 26 november, bevestigen tientallen jaren oude theorieën over tribo-elektriciteit op Mars, maar roepen nieuwe vragen op over de bewoonbaarheid van de planeet en toekomstige menselijke missies.
Het gekraak van de rode planeet
De elektrische schokken zijn relatief zwak, vergelijkbaar met de statische schok die je ervaart bij het aanraken van een deurknop bij droog weer. Onderzoekers waarschuwen echter dat ze risico’s kunnen opleveren voor toekomstige astronauten en delicate elektronica die op het oppervlak wordt ingezet. Volgens planetoloog Baptiste Chide van de Universiteit van Toulouse manifesteren deze ontladingen zich als ‘elektrische bogen op centimeterschaal’, vergezeld van een duidelijke ‘scheur’ of schokgolf. Gezien de omvang van de stofstormen op Mars – die zich over duizenden kilometers uitstrekken – zullen dergelijke gebeurtenissen waarschijnlijk regelmatig voorkomen.
Hoe werkt het?
Het fenomeen, genaamd tribo-elektriciteit, treedt op wanneer deeltjes botsen en elektrische ladingen uitwisselen, vergelijkbaar met het tegen elkaar wrijven van twee ballonnen. Op aarde gebeurt dit in zandstormen en vulkanische aspluimen, waarbij voldoende statische elektriciteit wordt opgebouwd om zichtbare vonken te veroorzaken. Simulaties en laboratoriumtests hebben dit proces op Mars al lang voorspeld, maar directe observatie ontbrak tot nu toe.
Van Dust Devil-klikken tot elektrische bevestiging
De doorbraak kwam voort uit het opnieuw analyseren van audio-opnamen die eerder werden toegeschreven aan stofduivelinslagen. Chide realiseerde zich dat de scherpe ‘klikgeluiden’ die door de microfoon van Perseverance werden opgevangen, in plaats daarvan elektrische ontladingen konden zijn. Door de geregistreerde interferentie te vergelijken met simulaties, bevestigde het team een perfecte match. Gedurende 28 uur aan opnames identificeerden ze 55 van dergelijke ontladingen binnen twee meter van de rover, waarvan de meeste plaatsvonden tijdens winderige perioden en ontmoetingen met stofduivels.
Implicaties voor toekomstig onderzoek
De energie die vrijkomt bij deze ontladingen – tot wel 40 millijoule in de grootste gevallen – is vergelijkbaar met die van een elektrische insectenmepper. Hoewel dit niet onmiddellijk gevaarlijk is voor mensen, kan langdurige blootstelling de materialen van ruimtepakken aantasten en gevoelige elektronica verstoren. Misschien nog belangrijker is dat de ontladingen de zoektocht naar leven op Mars zouden kunnen belemmeren. Elektrische bogen kunnen oxidatiemiddelen zoals waterstofperoxide creëren, die organische moleculen vernietigen. Dit betekent dat elk reeds bestaand bewijs van leven aan de oppervlakte door deze atmosferische gebeurtenissen had kunnen worden uitgewist.
“Deze ontdekking vraagt om een volgende generatie instrumenten die zich toeleggen op het meten van elektrische velden aan het oppervlak van Mars”, zegt Chide, waarmee hij de noodzaak van verder onderzoek naar dit wijdverbreide fenomeen onderstreept.
De huidige steen- en grondmonsters die door Perseverance worden verzameld, worden beschermd door geïsoleerde buizen, maar zelfs deze kunnen vóór de verzameling zijn blootgesteld aan kleine elektrische ontladingen. Deze bevinding benadrukt het belang van het begrijpen van de elektrische eigenschappen van de omgeving op Mars voordat ambitieuzere missies worden gelanceerd.
