Они возникли из-за пылевых вихрей и бурь
Планетологи при помощи марсохода «Персеверанс» получили прямые доказательства возникновения на Марсе электрических разрядов, связанных с пылевыми вихрями и бурями. Ученые проанализировали данные микрофона прибора SuperCam, установленного на мачте марсохода — за два марсианских года он обнаружил 55 подобных событий. Статья опубликована в журнале Nature.
Трибоэлектрический эффект хорошо известен на примере Земли — он порождает электрические поля с напряженностью, превышающей несколько сотен вольт на метр, в крупных пылевых бурях и вихрях и ответствен за возникновение молний в выбросах пепла из вулканов. В атмосфере Марса, которая характеризуется сухостью, ветреностью, повышенной пылевой активностью и более низким приповерхностным давлением, чем атмосфера Земли, можно ожидать более широкого распространения трибоэлектрических разрядов. На это указывают результаты ряда лабораторных экспериментов и моделирований, проводившихся в земных условиях. Однако до сих пор не было случаев прямого измерения электрической активности атмосферы Марса.
Группа планетологов во главе с Баптистом Шидом (Baptiste Chide) из Университета Тулузы сообщила о первой успешной регистрации трибоэлектрических разрядов, связанных с пылевой активностью на Марсе. Открытие сделано в ходе анализа данных микрофона прибора SuperCam, установленного на мачте марсохода «Персеверанс».
За два марсианских года «Персеверанс» обнаружил 55 событий, связанных с трибоэлектрическим разрядами. Разряды создают высокочастотное электромагнитное поле, которое способно порождать обнаруживаемые электромагнитные помехи в приборе, а также генерируют звуковые волны, не похожие на другие типы акустических сигналов, регистрирующихся на Марсе.
Шесть событий могут быть описаны моделью разряда с длиной около сантиметра, возникающего в облаке из сотен или нескольких сотен миллионов пылинок. Еще одно событие — моделью разряда длиной не более 40 сантиметров, возникшего между корпусом марсохода и поверхностью Марса после того, как ровер накопил большой статический заряд, переданный ему пылинками. Сопоставление данных SuperCam с данными прибора мониторинга погоды MEDA подтвердило связь разрядов с повышенной пылевой активностью марсианской атмосферы: 35 разрядов связаны с прохождением конвективных фронтов пылевых бурь, 16 обнаружены во время прохождения пылевых вихрей над марсоходом. Лишь четыре одиночных разряда не были связаны с заметной пылевой структурой или сальтацией пыли.
Марсоход при этом не нашел свидетельств увеличения частоты разрядов в наиболее пыльные периоды года. Предполагается, что в этом время не возникает сильных электрических полей, так как большое содержание взвешенной пыли в атмосфере уменьшает нагрев поверхности Марса и связанную с этим турбулентную конвекцию, мешая действию трибоэлектрического эффекта.
Обнаружение электрических разрядов подтверждает идею о том, что электрические поля способны играть важную роль в пылевой активности Марса и влиять на климат. Кроме того, разряды и поля могут отвечать за различные химические процессы на планете, такие как возникновение перхлоратов, и представлять серьезную угрозу для будущих астронавтов и их техники.
А еще марсоход ранее впервые услышал сами пылевые вихри на Марсе и гул винтов дрона «Индженьюити».