Marsjańskie diabły pyłowe mają sekret. Usłyszeliśmy je pierwszy raz w dziejach

Łazik Perseverance po raz pierwszy w historii nagrał dźwięk pozaziemskich wyładowań elektrycznych. Okazało się, iż diabły pyłowe na Marsie to nie tylko wiatr i piasek. To generatory elektryczności.

Na Marsie wiatry nieustannie wzbijają wiry drobnego pyłu. To właśnie w centrum dwóch takich wirów mikrofon instrumentu SuperCam przypadkowo zarejestrował wyjątkowo silne sygnały.

Analizy przeprowadzone przez francuskich naukowców wykazały, iż są to elektromagnetyczne i akustyczne ślady wyładowań elektrycznych porównywalne z niewielkimi wyładowaniami elektrostatycznymi, których można doświadczyć na Ziemi, dotykając klamki drzwi, gdy jest sucho.

Tym samym pierwszy raz w historii potwierdzono obserwacyjnie to, co przez długie lata było tylko teorią – w atmosferze Marsa może dochodzić do wyładowań elektrycznych.

Wyniki tych przełomowych badań opublikowano w czasopiśmie Nature.

Mars iskrzy łatwiej niż Ziemia

Zjawiska te można wyjaśnić tarciem między drobnymi cząsteczkami pyłu: ładują się one elektronami, a następnie uwalniają swój ładunek w postaci łuków elektrycznych o długości kilku centymetrów, którym towarzyszą słyszalne fale uderzeniowe.

Na Ziemi cząsteczki pyłu również mogą naładować się elektrycznie, zwłaszcza w regionach pustynnych, choć rzadko prowadzi to do rzeczywistych wyładowań. Na Marsie rzadka atmosfera, złożona głównie z dwutlenku węgla, znacznie zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia tego zjawiska: ilość ładunku potrzebna do powstania iskier jest znacznie niższa niż na Ziemi.

Mikrofon instrumentu SuperCam na pokładzie łazika Perseverance należącego do NASA zarejestrował pierwsze dźwięki na Marsie w 2021., dzień po lądowaniu na planecie. Jest to pierwszy w historii mikrofon działający na Marsie. Włączany codziennie, zebrał ponad 30 godz. dźwięków z Czerwonej Planety: szum wiatru, szum śmigieł helikoptera Ingenuity, a teraz wyładowania elektryczne.

Więcej na Spider’s Web:

Zagadka znikającego metanu rozwiązana

Odkrycie wyładowań elektrycznych na Czerwonej Planecie dosłownie mocno zmieniło naszą wiedzę na temat chemii atmosfery Marsa. I nie chodzi tylko o efektowne błyskanie. Zjawiska te pokazują, iż atmosfera Marsa może osiągnąć wystarczający poziom ładunku, aby przyspieszyć powstawanie silnie utleniających związków.

Takie substancje mogą niszczyć cząsteczki organiczne na powierzchni, a także liczne związki chemiczne w atmosferze, poważnie zaburzając równowagę fotochemiczną atmosfery. To odkrycie może wyjaśniać zaskakująco szybkie zanikanie metanu z atmosfery Marsa, będące przedmiotem debaty naukowej od kilku lat.

Niebezpieczeństwo dla ludzi i robotów

Ładunki elektryczne niezbędne do tych wyładowań wpływają prawdopodobnie na transport pyłu na Marsie, odgrywając tym samym kluczową rolę w marsjańskim klimacie, którego dynamika pozostaje w dużej mierze nieznana.

Mogą one również stanowić zagrożenie dla sprzętu elektronicznego obecnych misji robotycznych i stanowić zagrożenie dla potencjalnych przyszłych misji załogowych. Trzeba będzie je wziąć pod uwagę planując kolejne wizyty na Czerwonej Planecie.

To pokazuje, jak potężnym narzędziem w eksploracji kosmosu jest akustyka. Przez dekady patrzyliśmy na Marsa, ale dopiero gdy zaczęliśmy go słuchać, zdradził nam jeden ze swoich najbardziej elektryzujących sekretów.

Odkrycia dokonali naukowcy z Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNES/CNRS/Université de Tuluza) oraz Laboratoire Atmosphères et observations spatiales (CNRS/Sorbonne Université/Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines).

Główna ilustracja: Wykrycie wyładowań elektrycznych w diabłach pyłowych przez instrument SuperCam na pokładzie łazika marsjańskiego Perseverance. Grafika: Nicolas Sarter