Самотній марсохід Perseverance, що працює серед пісків Марса, врешті відповів на споконвічне запитання: якщо на Червоній планеті є блискавки, то чи справді вони видають звуки?
У записах, отриманих марсоходом, вчені вперше ідентифікували електричні розряди, зафіксовані під час бурхливих пилових подій на Червоній планеті, зокрема пилових вихорів. І не один раз, а 55 разів за два марсіанські роки спостережень.
Пилові умови, в яких відбувалися ці події, необхідні для вироблення електроенергії в тонкій, абсолютно сухій атмосфері Марса. Це давно передбачалося, але ніколи досі не демонструвалося, розповіло видання Science Alert.
Зазвичай блискавка виникає, коли турбулентні умови в атмосфері зіштовхують частки, і вони труться одна з одною, створюючи заряд. Зрештою, заряд накопичується настільки, що йому потрібно кудись подітися, спричинивши розряд.
Блискавки на Землі – явище звичайне. Вони тісно пов’язані з хмарами водяної пари, але вологість не є обов’язковою. Наприклад, розряди блискавок вирують у гігантських клубах попелу, що їх викидають вулкани. Навіть піщані бурі, сухі силікатні частинки яких є ізоляторами, а не провідниками, можуть генерувати достатній заряд, щоб спричинити електричні розряди.
Дослідники НАСА припустили, що такі механізми можуть діяти й на Марсі. Хоча його атмосфера, що складається переважно з вуглекислого газу, значно тонша і сухіша, ніж земна.
Раніше блискавки були зареєстровані на Юпітері та Сатурні, а також імовірно виявлені на Нептуні та Урані. Усі ці планети, як і Марс, істотно відрізняються від Землі.
Проаналізувавши відомості про блискавки на інших планетах, науковці припустили, що електричні розряди на Марсі, швидше за все, відбуваються поблизу поверхні, де атмосферний тиск найвищий. А марсохід Perseverance, на щастя, оснащений приладом, здатним виявляти ознаки блискавок.
Про що ще дізналися науковці?
Команда вчених під керівництвом планетолога Батіста Чіда з Тулузького університету (Франція) проаналізувала дані, зібрані пристроєм марсохода Perseverance, що зветься SuperCam. Він записує звукові дані та електромагнітні перешкоди.
Науковці вивчили 28 годин записів, вишукуючи ознаки електричних розрядів серед пилу, що кружляє планетою. І зрештою виявили 55 подій, у 7 з яких була повністю зафіксована характерна сигнатура електричного розряду.
Спочатку прилад реєстрував раптовий електронний сплеск, спричинений електромагнітними перешкодами, коли електричний розряд заплутувався у дротах мікрофона. За цим сплеском слідувала релаксація, або дзвін, тривалістю близько 8 мілісекунд.
Сім подій, зафіксованих Perseverance у повному обсязі, завершилися акустичною сигнатурою крихітного гуркоту грому, створеного електричним розрядом, що нагріває та розширює навколишнє повітря.
Аби переконатись, що записи справді отримані від мініатюрних розрядів блискавок, дослідники використали копію SuperCam на Землі. Вони записали електричні розряди, відтворюючи профіль марсіанських записів.
Цікаво, що лише високої концентрації пилу в атмосфері для виробництва електроенергії було замало.
Переважна більшість подій – 54 з 55 – відбулася під час 30 відсотків найсильніших вітрів, зафіксованих Perseverance на Червоній планеті протягом періоду дослідження. Причому більшість з них пов’язана з фронтами пилових бур.
Тим часом під час двох зіткнень марсохода з пиловими вихорами було зафіксовано 16 електричних розрядів.
Судячи з шести із семи зареєстрованих ударів грому, більшість розрядів були крихітними, лише від 0,1 до 150 наноджоулів. Сьомий акустичний сигнал виявився найпотужнішим, його енергія становила 40 міліджоулів. Для порівняння, на Землі середня енергія розряду блискавки, що проходить між хмарою та землею, дорівнює в середньому мільярду джоулів. Таким чином, блискавка на Марсі сильно відрізняється від земної, але вона все одно існує.
Тепер планетологи можуть точніше моделювати хімічні реакції в атмосфері Марса, що спричинені електричними розрядами.
Фото: Unsplash
