Марс заговорил языком искр: Красная планета оказалась далеко не такой мёртвой

Марс снова удивил исследователей неожиданным физическим явлением, которое раньше существовало лишь в теории. Внутри пылевых вихрей на Красной планете зафиксированы электрические искры, способные влиять на климат и химию атмосферы. Это открытие может изменить подход к изучению марсианской среды и условий на поверхности. Об этом сообщает журнал Nature.

Неожиданные сигналы внутри пылевых вихрей

Сильные ветры на Марсе регулярно поднимают в воздух тонны пыли, формируя характерные вихревые столбы, напоминающие земные пылевые смерчи. Во время прохождения двух таких вихрей через место работы марсохода Perseverance прибор SuperCam зафиксировал необычные акустические и электромагнитные сигналы. Это стало возможным благодаря встроенному микрофону — первому в истории, установленному на поверхности Марса.

Позднее специалисты из французских и европейских научных центров проанализировали данные и пришли к выводу, что зарегистрированные сигналы соответствуют характеристикам электрических разрядов. Речь идёт о коротких искрах, аналогичных статическому электричеству, которое люди иногда ощущают в сухом климате при прикосновении к металлу. Наблюдения дополняют данные, полученные в ходе других исследований марсианской среды, включая то, как марсоход Perseverance исследует Марс и постепенно раскрывает детали её физики.

Как рождаются марсианские искры

Механизм образования разрядов связан с интенсивным трением микроскопических пылевых частиц друг о друга. В результате этого процесса частицы накапливают электрический заряд, который затем высвобождается в виде коротких дуг длиной всего несколько сантиметров. Эти разряды сопровождаются слабой, но различимой ударной волной, что и позволило зафиксировать их с помощью микрофона.

На Земле подобные процессы также известны, однако плотная атмосфера делает полноценные электрические разряды в пылевых потоках редким явлением. Марсианская атмосфера значительно разреженнее и состоит преимущественно из углекислого газа, что снижает порог возникновения искр и делает их гораздо более вероятными. Ранее эти особенности учитывались в теоретических моделях, в том числе при попытках воссоздать полный марсианский год и понять природу пылевых бурь, как это показало моделирование атмосферы Марса.

Химические и климатические последствия

Выявление электрических разрядов меняет представление о химических процессах в атмосфере Марса. Учёные считают, что такие искры способны запускать образование высокоактивных окислителей, которые разрушают органические соединения на поверхности и влияют на состав газов в атмосфере. Это может нарушать фотохимическое равновесие и объяснять, почему метан на Марсе исчезает быстрее, чем предсказывали существующие модели.

Кроме того, накопление электрических зарядов может влиять на перенос пыли и формирование климатических процессов на планете. Эти же явления потенциально опасны для электроники автоматических станций и должны учитываться при подготовке будущих пилотируемых миссий.

Акустика как инструмент исследования

Микрофон SuperCam начал работу сразу после посадки Perseverance в 2021 году и за это время записал более 30 часов звуков. В архиве — шум марсианского ветра, работа вертолёта Ingenuity и теперь электрические разряды. Новые данные подтверждают, что акустические наблюдения могут стать важным инструментом для изучения физических процессов на других планетах.

Открытие электрических искр в марсианских пылевых вихрях показывает, что даже хорошо изученные на первый взгляд явления могут скрывать неожиданные детали. Эти результаты помогают глубже понять климат, химию атмосферы и потенциальные риски будущего освоения Марса.