Впервые на Марсе обнаружены электрические разряды

На Марсе ветры постоянно поднимают вихри мелкой пыли. Именно в центре двух таких пылевых вихрей микрофон прибора SuperCam, первого в истории работающего на Марсе, случайно зафиксировал особенно сильные сигналы.

Анализ, проведённый учёными из Института исследований в области астрофизики и планетологии (CNES/CNRS/Тулузский университет) и Лаборатории атмосферных и космических наблюдений (CNRS/Университет Сорбонна/Версальский университет Сен-Кантен-ан-Ивелин), показал, что это были электромагнитные и акустические следы электрических разрядов, сравнимых с небольшими статическими разрядами, которые можно ощутить на Земле, прикоснувшись к дверной ручке в сухую погоду. Существование электрических разрядов в марсианской атмосфере, о котором давно говорили учёные, впервые было подтверждено наблюдениями.

Как марсианская пыль создаёт искры

Эти явления можно объяснить трением между крошечными частицами пыли: они заряжаются электронами, а затем высвобождают свой заряд в виде электрических дуг длиной в несколько сантиметров, сопровождающихся звуковыми ударными волнами.

На Земле хорошо известно, что частицы пыли могут накапливать электрический заряд, особенно в пустынных регионах, хотя это редко приводит к реальным разрядам. На Марсе из-за разреженной атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа, это явление происходит гораздо чаще: для образования искр требуется гораздо меньший заряд, чем на Земле.

Значение для химии и исследования Марса

Открытие этих электрических разрядов в корне меняет наше представление о химии марсианской атмосферы. Эти явления показывают, что марсианская атмосфера может достигать достаточного уровня заряда, чтобы ускорить образование высокоокислительных соединений.

Такие вещества могут разрушать органические молекулы на поверхности, а также многочисленные атмосферные соединения, тем самым серьёзно нарушая фотохимический баланс атмосферы. Это открытие может объяснить удивительно быстрое исчезновение метана, которое уже несколько лет является предметом научных дискуссий.

Электрические заряды, необходимые для этих разрядов, вероятно, влияют на перенос пыли на Марсе, тем самым играя ключевую роль в формировании марсианского климата, динамика которого по большей части остаётся неизвестной. Они также могут представлять опасность для электронного оборудования современных роботизированных миссий и для потенциальных пилотируемых миссий в будущем.

Роль микрофона SuperCam

Микрофон прибора SuperCam на борту марсохода NASA Perseverance записал самые первые звуки на Марсе в 2021 году, на следующий день после его посадки на планету.

Включаясь каждый день, он записал более 30 часов звуков с Красной планеты: шум ветра, шум лопастей вертолёта Ingenuity, а теперь ещё и электрические разряды. Это новое наблюдение подтверждает огромный потенциал акустики как инструмента для исследования планет.

На изображении:

Обнаружение электрических разрядов в пылевых вихрях с помощью прибора SuperCam на борту марсохода Perseverance.