Przez dziesięciolecia naukowcy snuli teorię, że na Marsie mogą wystąpić wyładowania elektryczne, takie jak błyskawice. Teraz bezpośrednie dowody potwierdzają to zjawisko : aktywność elektryczna, w tym iskry i wyładowania, zachodzi w atmosferze Marsa. Odkrycie czyni Marsa trzecią planetą, na której zaobserwowano błyskawice, po Ziemi i gazowych gigantach Saturnie i Jowiszu.
Jak Mars generuje błyskawice
Proces leżący u podstaw marsjańskiego pioruna jest wyjątkowy. W przeciwieństwie do Ziemi, gdzie błyskawice zwykle pojawiają się w chmurach bogatych w wodę, cienka, sucha atmosfera Czerwonej Planety opiera się na tryboelektryfikacji — gromadzeniu się elektryczności statycznej w wyniku zderzenia cząstek pyłu. Mars znany jest z potężnych burz piaskowych i wirujących diabłów pyłowych, które tworzą idealne warunki do separacji ładunków.
Zespół badawczy wykorzystał mikrofon łazika Perseverance do przechwytywania sygnatur elektromagnetycznych i sygnałów akustycznych w ciągu 28 godzin obserwacji rozłożonych na dwa lata marsjańskie. Zespół zidentyfikował 55 zdarzeń elektrycznych, z których prawie wszystkie miały miejsce podczas szczytowej aktywności wiatru. To wzmacnia wniosek, że głównym czynnikiem wyzwalającym jest pył przenoszący wiatr.
Dlaczego to ma znaczenie: konsekwencje dla eksploracji i zamieszkiwania
Obecność aktywności elektrycznej ma kilka kluczowych konsekwencji:
- Chemia powierzchni: błyskawica może zmienić chemię powierzchni Marsa, potencjalnie przyspieszając utlenianie i wpływając na zachowanie cząsteczek organicznych. Ma to kluczowe znaczenie dla zrozumienia możliwości zamieszkania planety w przeszłości.
- Zagrożenia dla misji załogowych: Cienka atmosfera powoduje, że wyładowania elektryczne są silniejsze. Obecnie wiadomo, że sprzęt kosmiczny jest zagrożony uszkodzeniem w wyniku gromadzenia się elektryczności statycznej, czego tragicznym przykładem jest lądownik Mars 3 (awaria nastąpiła w ciągu kilku sekund od lądowania podczas burzy piaskowej).
- Przyszłe badania: odkrycie stanowi zachętę do dalszych badań procesów atmosferycznych na Marsie, prawdopodobnie przy użyciu orbitujących statków kosmicznych lub naziemnych radioteleskopów.
„Na Ziemi elektryfikacja pyłu, piasku i śniegu jest dobrze udokumentowana, szczególnie w regionach pustynnych, ale rzadko skutkuje rzeczywistymi wyładowaniami elektrycznymi” – mówi współautor badania Baptiste Chide z Uniwersytetu w Tuluzie we Francji. „Jednak na Marsie cienka atmosfera CO₂ zwiększa prawdopodobieństwo tego zjawiska, ponieważ ilość ładunku potrzebnego do wytworzenia iskier jest znacznie mniejsza niż na Ziemi”.
Potwierdzenie laboratoryjne i przyszłe badania
Aby potwierdzić swoje ustalenia, naukowcy odtworzyli w laboratorium marsjańskie burze piaskowe. Wykorzystali replikę kamery SuperCam łazika Perseverance do obserwacji tych samych wyładowań elektrycznych, co potwierdziło wiarygodność ich ustaleń.
Patrząc w przyszłość, naukowcy planują rozmieścić specjalistyczne instrumenty i udoskonalić modele atmosferyczne, aby lepiej oceniać ilościowo zjawiska elektryczne na Marsie. Badania te będą miały kluczowe znaczenie dla zrozumienia środowiska planety, zapewnienia bezpieczeństwa przyszłych misji i oceny potencjału długoterminowego osadnictwa ludzkiego.
Odkrycie to podkreśla, że Mars jest planetą nie tylko interesującą geologicznie, ale także aktywną elektrycznie, co ma konsekwencje dla jego przeszłości, teraźniejszości i przyszłości.
