NASA вперше зафіксувала блискавку на Марсі

Уперше в історії науковці NASA зафіксували звуки блискавки на Марсі. Це стало можливим завдяки мікрофону SuperCam на борту марсохода Perseverance, який упродовж двох марсіанських років записав 55 випадків електричних розрядів під час пилових буревіїв і вихорів. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження, опублікований у журналі Nature.

У межах дослідження вчені проаналізували 28 годин звукових записів, отриманих упродовж двох марсіанських років (приблизно чотирьох земних років). Вони зафіксували 55 подій із характерними ознаками електричних розрядів, зокрема сім повних випадків, де вдалося записати повний акустичний профіль блискавки. Спершу мікрофон реагує на короткочасний електромагнітний імпульс — «бліп», а потім — на резонансну вібрацію, яка триває близько 8 мілісекунд. Завершується сигнал тонким звуком — своєрідним мікрогромом, що виникає внаслідок різкого нагрівання й розширення навколишнього повітря.

Щоби підтвердити достовірність розрядів, команда провела експерименти на Землі із точною копією SuperCam. Для цього дослідники використали машину Вімшурста — пристрій для створення високовольтних електростатичних розрядів — і записали аналогічні сигнали.

На відміну від Землі, де блискавка найчастіше виникає внаслідок вологих грозових хмар, на Марсі її формування відбувається в умовах надзвичайно тонкої та сухої атмосфери, що майже повністю складається з вуглекислого газу. В таких умовах утворення електричних розрядів можливе лише при сильному перемішуванні частинок під час вітру або пилових бур.

Пил сам по собі не є провідником, проте він накопичує статичний заряд у процесі тертя частинок одна об одну. Це дає змогу утворювати короткі розряди — особливо в нижніх шарах атмосфери, де тиск дещо вищий.

Зафіксовані сигнали були переважно слабкими: більшість із них мали енергію від 0,1 до 150 нано джоулів. Для порівняння: середній удар блискавки на Землі вивільняє близько мільярда джоулів. Найсильніший із зафіксованих марсіанських розрядів мав енергію 40 міліджоулів і, ймовірно, був пов’язаний із розрядом між самим ровером та поверхнею планети — як результат накопичення заряду на корпусі Perseverance.

Особливу роль відіграють пилові дияволи — дрібні, але інтенсивні вихори, подібні до міні-торнадо. Вони виникають на гарячій поверхні та піднімають пил вгору. Під час дослідження дві зустрічі Perseverance із такими вихорами дали змогу зафіксувати 16 електричних розрядів.

Хоча зафіксовані розряди мають мізерну енергію порівняно з земними блискавками, саме їхня наявність доводить можливість електричних явищ у марсіанських умовах. Це відкриття має важливе значення для кількох напрямів науки.

«Це відкриття відкриває новий напрям у дослідженні атмосфери Марса та спонукає до розробки нових моделей, які враховуватимуть електричні явища та їхні наслідки», — зазначив провідний автор дослідження Батіст Шид.

По-перше, інженери зможуть краще проєктувати обладнання для місій на Марс, враховуючи ризики пошкодження через електростатичні розряди. Навіть мікроскопічні спалахи можуть мати наслідки для чутливої електроніки або систем зв’язку.

По-друге, науковці отримали змогу уточнити атмосферні моделі Марса, враховуючи присутність електричних явищ. Це допоможе краще передбачати пилові бурі та їхній вплив на навколишнє середовище.

По-третє, відкриття має потенційне значення для астробіології. На Землі блискавка вважається одним із факторів, що сприяли зародженню життя, адже могла каталізувати хімічні реакції, необхідні для формування органічних молекул. Якщо блискавка існує і на Марсі — навіть у слабкій формі — це додає ще одну змінну до оцінки потенціалу Червоної планети як середовища, здатного підтримувати або породжувати життя.