По данным исследования, опубликованного в журнале Nature, пыльные вихри на Марсе могут создавать электрические разряды, которые ученые теперь услышали впервые. Исследование проводилось международной командой под руководством Батиста Шида из Исследовательского института астрофизики и планетологии во Франции. Эти открытия помогают понять, как электрические процессы на Красной планете могут повлиять на будущие миссии человека и роботов.
Марсоход Perseverance, высадившийся на планете, оснащен микрофоном, который фиксирует звуки поверхности. Команда проанализировала 28 часов записей, сделанных инструментом SuperCam, и обнаружила в них помехи и акустические сигнатуры, характерные для молний. За почти четыре земных года, или два марсианских года, зарегистрировано 55 таких событий. Большинство разрядов происходили одновременно с сильными ветрами и пылевыми бурями.
Как формируются молнии на Марсе
На Земле молнии обычно сопровождают грозы с дождем и облаками. На Марсе, где атмосфера разрежена, грозы невозможны. Здесь электризация создается иначе. Воздух у поверхности нагревается и поднимается, встречаясь с более плотными и холодными слоями, и начинает вращаться вместе с пылью, образуя вихри. В этих закручивающихся столбах пыль сталкивается и трется друг о друга, создавая электрические заряды, которые в определенный момент высвобождаются в виде молний.
По аналогии с Землей, пылевые вихри на Марсе действуют как сухие грозовые облака. Ученые давно предполагали существование таких молний, но прямых доказательств до сих пор не было. В 2009 году исследование указывало на возможность сухих разрядов, однако радиосигналы, подтверждающие их, не обнаружили.
Ветер играет ключевую роль в формировании молний. Пылевые вихри на Марсе могут вращаться быстрее, чем на Земле, из-за разреженной атмосферы, создавая мощные электрические поля. Этот процесс напоминает трение частиц пыли на Земле, которое иногда вызывает молнии в сухих грозовых облаках.
Марс уже не раз удивлял исследователей. В 1970-х миссия НАСА «Викинг» впервые зафиксировала мини-торнадо, позднее их наблюдали аппараты Curiosity и Perseverance. Новые данные показывают, что вихри не только перемещают пыль, но и вызывают электрические разряды, которые теперь можно «услышать».
Новое понимание атмосферы Марса
Новое исследование впервые предоставляет прямое доказательство молний на Марсе с помощью звуковых данных.
«Более глубокое понимание этих разрядов поможет защитить будущих исследователей, будь то роботы или астронавты, от их воздействия», — отмечают авторы работы.
Электрические разряды могут угрожать марсоходам и оборудованию пилотируемых миссий. Изучение их механизма позволит инженерам разрабатывать защиту от повреждений, а планетологам — точнее моделировать атмосферу Красной планеты.
Прямое наблюдение молний создает уникальную возможность исследовать электромагнитные процессы на Марсе. Эти знания важны для науки и планирования миссий. Определение зон, где чаще всего происходят разряды, поможет безопаснее строить марсианские базы, прокладывать маршруты марсоходов и разрабатывать системы защиты от статического электричества.