Po raz pierwszy naukowcy bezpośrednio wykryli wyładowania elektryczne – takie jak minibłyskawice – w atmosferze Marsa. Łazik NASA Perseverance zarejestrował zarówno dźwięki, jak i szumy elektryczne powstałe w wyniku zderzenia cząstek pyłu. Wyniki opublikowane 26 listopada w czasopiśmie Nature potwierdzają teorie sprzed kilkudziesięciu lat na temat tryboelektryczności na Marsie, ale rodzą nowe pytania dotyczące możliwości zamieszkania na planecie i przyszłych misji ludzkich.
Pęknięcie Czerwonej Planety
Impulsy elektryczne są stosunkowo słabe, porównywalne z uczuciem wyładowania statycznego podczas dotykania klamki przy suchej pogodzie. Naukowcy ostrzegają jednak, że mogą stanowić zagrożenie dla przyszłych astronautów i wrażliwej elektroniki rozmieszczonej na powierzchni. Według planetologa Baptiste Chida z Uniwersytetu w Tuluzie wyładowania te wyglądają jak „centymetrowe łuki elektryczne”, którym towarzyszy wyraźne „pęknięcie” lub fala uderzeniowa. Biorąc pod uwagę skalę marsjańskich burz piaskowych, rozciągających się na tysiące kilometrów, zdarzenia takie prawdopodobnie będą zdarzać się często.
Jak to działa?
Zjawisko znane jako tryboelektryczność występuje, gdy cząstki zderzają się i wymieniają ładunki elektryczne, na przykład gdy dwa balony ocierają się o siebie. Na Ziemi dzieje się to podczas burz piaskowych i chmur pyłu wulkanicznego, wytwarzając wystarczającą ilość elektryczności statycznej, aby spowodować widoczne iskry. Modelowanie i testy laboratoryjne od dawna przewidywały ten proces na Marsie, ale jak dotąd brakowało bezpośrednich obserwacji.
Od kliknięć diabła pyłowego po potwierdzenie elektryczne
Przełom nastąpił po ponownej analizie nagrań dźwiękowych, które wcześniej przypisywano uderzeniom diabła pyłowego. Sheed zdała sobie sprawę, że ostre „kliknięcia” rejestrowane przez mikrofon Perseverance mogą zamiast tego być wyładowaniami elektrycznymi. Porównując zarejestrowane zakłócenia z wynikami symulacji, zespół potwierdził idealne dopasowanie. W ciągu 28 godzin nagrań zidentyfikowali 55 takich wyładowań w promieniu dwóch metrów od łazika, z których większość miała miejsce podczas wietrznych okresów i spotkań diabłów pyłowych.
Implikacje dla przyszłych badań
Energia uwalniana w wyniku tych wyładowań (w największych przypadkach do 40 milidżul) jest porównywalna z energią elektrycznej łapki na muchy. Chociaż nie stanowią one bezpośredniego zagrożenia dla ludzi, długotrwałe narażenie może pogorszyć właściwości materiałów skafandra kosmicznego i zakłócić działanie wrażliwej elektroniki. Być może, co ważniejsze, wyładowania mogą utrudnić znalezienie życia na Marsie. Łuki elektryczne mogą powodować powstawanie środków utleniających, takich jak nadtlenek wodoru, które niszczą cząsteczki organiczne. Oznacza to, że wszelkie istniejące dowody życia na powierzchni mogły zostać zniszczone przez te zjawiska atmosferyczne.
„To odkrycie wymaga nowej generacji instrumentów zaprojektowanych do pomiaru pól elektrycznych na powierzchni Marsa” – mówi Sheed, podkreślając potrzebę dalszych badań tego powszechnego zjawiska.
Aktualne próbki skał i gleby zebrane przez firmę Perseverance są chronione w izolowanych pojemnikach, ale nawet one mogły zostać poddane niewielkim wstrząsom elektrycznym przed pobraniem. Odkrycie to podkreśla znaczenie zrozumienia właściwości elektrycznych środowiska marsjańskiego przed wyruszeniem w bardziej ambitne misje.
