Марсохід Perseverance зробив історичне відкриття, підтвердивши давню теорію вчених про існування електричної активності на Червоній планеті. Завдяки чутливому мікрофону інструмента SuperCam вдалося зафіксувати звуки розрядів, що виникають у пилових вихорах. Це явище, схоже на земну статичну електрику, суттєво змінює уявлення про хімічні процеси в цій ворожій атмосфері.
Як виникають марсіанські іскри?
Протягом десятиліть планетологи припускали, що в розрідженій атмосфері Марса можуть виникати електричні явища, проте дотепер отримати прямі докази не вдавалося. Ситуація змінилася завдяки роботі команди дослідників з Франції та США, які проаналізували дані, отримані ровером Perseverance. Аналіз показав, що вітри, які постійно здіймають хмари дрібного пилу, створюють ідеальні умови для генерації електричного заряду, пише Nature.
Механізм цього явища нагадує процеси, що відбуваються на Землі, але має свої особливості. Коли крихітні частинки пилу стикаються одна з одною у вихорах, вони електризуються через тертя. На нашій планеті це можна порівняти зі статичним розрядом, який людина відчуває, торкаючись металевої дверної ручки в суху погоду. Однак марсіанська атмосфера, що складається переважно з вуглекислого газу і є дуже розрідженою, є набагато сприятливішим середовищем для таких процесів. Для виникнення іскри там потрібно значно менше накопиченого заряду, ніж на Землі.
За два марсіанські роки спостережень прилад SuperCam зафіксував 55 випадків таких розрядів. Більшість із них відбулися під час сильних вітрів або проходження пилових бур. Мікрофон ровера записав характерну послідовність: спершу електромагнітний імпульс, що створює перешкоди в електроніці, а за мить – акустичну ударну хвилю. Це своєрідний мініатюрний грім, що супроводжує електричну дугу довжиною в кілька сантиметрів.
У чому різниця між Землею та Марсом?
Варто зазначити, що енергія цих розрядів мізерна порівняно із земними блискавками. Якщо типова блискавка на Землі вивільняє близько мільярда джоулів енергії, то марсіанські іскри мають потужність від 0,1 до 150 наноджоулів.
Лише один зафіксований випадок був значно потужнішим – 40 міліджоулів, що, ймовірно, сталося через розряд статичної електрики з самого ровера в ґрунт.
Що це нам дає?
Це відкриття має фундаментальне значення для розуміння хімії Марса. Електричні розряди сприяють утворенню в атмосфері сполук із високою окислювальною здатністю (наприклад, перекису водню). Ці речовини можуть руйнувати органічні молекули на поверхні, що ускладнює пошук слідів давнього життя.
Крім того, це пояснює загадку швидкого зникнення метану з атмосфери планети, яка довгий час турбувала науковців: електричні іскри, ймовірно, розщеплюють цей газ.
Колонізація та життя на Марсі
На практичному рівні нові дані змушують переглянути підходи до безпеки майбутніх місій. Статична електрика може впливати на рух пилу, формуючи клімат планети, динаміка якого досі залишається маловивченою.
Ба більше, непередбачувані розряди становлять реальну загрозу для чутливої електроніки роботів та систем життєзабезпечення майбутніх астронавтів. Інженерам доведеться враховувати цей фактор при проектуванні скафандрів та обладнання для колонізації.
Також відкриття дає поживу для роздумів астробіологам, пише ScienceAlert. На Землі блискавки могли відіграти ключову роль у зародженні життя, ініціюючи хімічні реакції між молекулами. Підтвердження електричної активності на Марсі дозволяє включити цей фактор у моделі оцінки ймовірності існування життя на Червоній планеті в минулому.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».