Впервые ученые напрямую зафиксировали электрические разряды – наподобие мини-молний – в атмосфере Марса. Марсоход Perseverance от NASA зафиксировал как звуки, так и электрические помехи, вызванные столкновением пылевых частиц. Результаты, опубликованные в журнале Nature 26 ноября, подтверждают многолетние теории о трибоэлектричестве на Марсе, но поднимают новые вопросы об обитаемости планеты и будущих пилотируемых миссиях.
Треск Красной планеты
Электрические импульсы относительно слабы, сопоставимы с ощущением статического разряда при касании дверной ручки в сухую погоду. Однако исследователи предупреждают, что они могут представлять опасность для будущих астронавтов и чувствительной электроники, развернутой на поверхности. По словам планетолога Баптиста Шида из Тулузского университета, эти разряды проявляются как «электрические дуги размером в сантиметр», сопровождаемые отчетливым «треском» или ударной волной. Учитывая масштабы марсианских пылевых бурь, простирающихся на тысячи километров, такие события, вероятно, происходят часто.
Как это работает?
Явление, известное как трибоэлектричество, возникает, когда частицы сталкиваются и обмениваются электрическими зарядами, как при трении двух воздушных шаров друг о друга. На Земле это происходит в песчаных бурях и шлейфах вулканического пепла, накапливая достаточно статического электричества, чтобы вызвать видимые искры. Моделирование и лабораторные тесты давно предсказывали этот процесс на Марсе, но прямое наблюдение отсутствовало до сих пор.
От щелчков пылевых вихрей к электрическому подтверждению
Прорыв произошел при повторном анализе аудиозаписей, ранее приписанных ударам пылевых вихрей. Шид понял, что резкие «щелкающие» звуки, записанные микрофоном Perseverance, могут быть вместо этого электрическими разрядами. Сравнив записанные помехи с результатами моделирования, команда подтвердила идеальное соответствие. За 28 часов записей они идентифицировали 55 таких разрядов в пределах двух метров от марсохода, большинство из которых происходили во время ветреных периодов и столкновений с пылевыми вихрями.
Последствия для будущих исследований
Энергия, выделяемая этими разрядами (до 40 миллиджоулей в самых крупных случаях), сопоставима с энергией электрической мухобойки. Хотя они не представляют непосредственной опасности для людей, длительное воздействие может ухудшить свойства материалов скафандров и нарушить работу чувствительной электроники. Возможно, более важно то, что разряды могут затруднить поиск марсианской жизни. Электрические дуги могут создавать окислители, такие как перекись водорода, которые разрушают органические молекулы. Это означает, что любые существующие доказательства жизни на поверхности могли быть уничтожены этими атмосферными явлениями.
«Это открытие требует нового поколения приборов, предназначенных для измерения электрических полей на поверхности Марса», – говорит Шид, подчеркивая необходимость дальнейшего изучения этого широко распространенного явления.
Текущие образцы горных пород и почвы, собранные Perseverance, защищены изолированными контейнерами, но даже они могли подвергаться незначительным электрическим разрядам до сбора. Это открытие подчеркивает важность понимания электрических свойств марсианской среды перед запуском более амбициозных миссий.
