Вчені Nasa оголосили про виявлення електричних розрядів у Marte, зафіксованих марсоходом Perseverance під час пилових явищ. Сигнали були вловлені мікрофоном SuperCam автомобіля 55 разів протягом двох марсіанських років. Відкриття Essa пояснює походження окислювачів в атмосфері планети, таких як перекис водню, виявлений з 2003 року.
Аналіз даних проводився протягом 28 годин записів, зосереджених у періоди сильного вітру та пилу. Електричні події відрізняються від земних блискавок, оскільки Marte не має хмар, наповнених водою. Натомість тертя між частинками пилу породжує іскри, подібні до статичних ударів у Terra.
Цей доказ виникає внаслідок електромагнітних перешкод і записаних звукових хвиль. Початкове перевищення, статичний сплеск менше 40 мікросекунд, передує експоненціальному падінню сигналу. Потім з’являється справжній акустичний сплеск, викликаний скромною ударною хвилею від розряду.
Випадкове виявлення мікрофоном
Мікрофон SuperCam, призначений для вловлювання лазерних звуків на каменях, випадково виявив електричні сигнали. Baptiste Chide, з Institut з Recherche en Astrophysique і Planétologie очолили групу, яка ідентифікувала закономірності. Записи проводилися в кратері Jezero, де марсохід працює з 2021 року.
Шістнадцять подій збіглися з близькими проходами пилових дияволів. Більшість викидів відбувалася під час 30% найсильніших вітрів, що безпосередньо пов’язує їх із місцевими штормовими фронтами.
https://twitter.com/astronomiaum/status/1965967072212770896?ref_src=twsrc%5EtfwВідмінності між радіусами в Marte і Terra
Атмосфера Marte, тонка і складається в основному з вуглекислого газу, сприяє розрядам. Поріг руйнування, або точка розряду, становить близько 15 кіловольт на квадратний метр, порівняно з 3 мегавольтами в Terra. Низький поверхневий тиск Essa, лише 0,6% земного, зменшує опір електричному потоку.
Даніель Mitchard, фізик із Universidade із Elas вимірює міліметри та вивільняє енергію від 0,1 до 150 наноджулів, за винятком одного випадку 40 міліджоулів, коли марсохід викинувся на землю.
Процес трибоелектрики, або фрикційного заряду, відбувається у вулканічних шлейфах на Terra, але на Marte він впливає на глобальний цикл пилу. Isso створює позитивну петлю: статична електрика знижує мінімальну швидкість вітру, щоб підняти пил, посилюючи шторми.
Наслідки для хімії поверхні
Викиди виробляють окислювачі, які реагують з органічними молекулами, потенційно знищуючи докази стародавнього життя. Однак вони також генерують нові органічні сполуки за допомогою хімічних реакцій. Áreas з більшою активністю пилу, як-от кратер Gusev, демонструють у 20 разів більше пилових демонів, ніж Jezero, що свідчить про варіації в розподілі окислювачів.
Для кількісного визначення виробництва цих окислювачів знадобляться лабораторні експерименти та обчислювальні моделі. Regiões з меншою кількістю подій, наприклад Elysium Planitia, може краще зберігати біосигнатури в майбутніх місіях.
- Викиди були зареєстровані в 54 з 55 випадків під час сильного вітру.
- Один стався в спокійних умовах, можливо, через залишкове навантаження на марсохід.
- Енергія коливається від наноджулів до міліджоулів, недостатніх для пошкодження бронетехніки.
Зв’язки з минулими та майбутніми місіями
Радянська місія 1971 року Mars 3 зазнала невдачі після 20 секунд пилової бурі, ймовірно, через електричні розряди. Perseverance, захищений від ударів кіловольт, витримав без проблем. Мікрофон Dados тепер керує проектами електронних табло та скафандрів для астронавтів.
Камери ровера не зафіксували візуальні спалахи через короткочасність подій і денний пил. Для Capturas необхідні високошвидкісні камери, яких наразі немає. Franck Montmessin з французького CNRS зазначає, що акустичні сигнали підтверджують активність, але зображення будуть наступним кроком.
Ральф Lorenz з Johns Hopkins University порівнює звуки з іскрами, що вискакують у двигунах. Записи включають шум порошинок, що потрапляють на мікрофон, змішаний із електричними клацаннями.
Потенціал в інших світах
Подібні розряди можуть відбуватися на Vênus, пилом, або на Titã, місяці Saturno, крижинками. У марсіанському кліматичному циклі тисячі щорічних регіональних штормів створюють наелектризовані фронти пилу на милі. Isso впливає на підйом і транспортування частинок, формуючи місцевий клімат.
Дослідження, опубліковане в Nature, базується на публічних даних з Planetary Data System. Аналіз Futuras об’єднає вимірювання вітру та пилу інструментом MEDA для картографування глобальних моделей.
Це виявлення є першим доказом електричної активності на скелястій планеті за Terra. Ela підсилює моделі життєздатності, попереджаючи про збереження зразків в ізольованих пробірках, наприклад, зібраних Perseverance.