Новое исследование под руководством Варуна Шила, руководителя отдела планетарных наук Физической исследовательской лаборатории (Индия), показало, что электрические разряды, подобные молниям, могут возникать внутри марсианских пылевых вихрей. Это открытие вызывает обеспокоенность в отношении безопасности и работоспособности марсоходов. Электрически заряженная пыль способна оседать на проводящих элементах роверов: колёсах, солнечных панелях и антеннах. Это чревато снижением эффективности энергоснабжения, ухудшением связи и проблемами с передвижением.
Полевые вихри формируются, когда Солнце нагревает марсианскую поверхность: тёплый воздух поднимается, создавая восходящий поток, который закручивается, поднимая пыль. Из-за значительно более слабой гравитации и разреженной атмосферы Марса по сравнению с Землёй, его ураганы достигают гораздо больших размеров. Их существование было подтверждено ещё миссией «Викинг», а марсоходы, включая Curiosity и Perseverance, регулярно фиксируют их на поверхности. Хотя ранее пылевые вихри даже помогали очищать солнечные панели марсоходов от пылевых отложений, возможность генерации ими молний добавляет новый, значительный уровень риска.
Источник: NASA / JPL-Caltech
Механизм образования молний в пылевых вихрях Марса аналогичен процессу в земных грозовых тучах. В обоих случаях трение движущихся частиц – капель воды и льда в облаках на Земле, частиц пыли в вихрях на Марсе – приводит к накоплению электрического заряда. Когда напряжённость поля достигает критической точки, происходит разряд – молния. Однако, в отличие от земных грозовых систем, прямых измерений электрических полей внутри марсианских вихрей до сих пор не проводилось. Исследование Шила и его коллег является первым, в котором учтено распределение частиц пыли по размерам.
Результаты моделирования продемонстрировали, что в пыльной атмосфере Марса общая электропроводность снижается. Это способствует более эффективному накоплению заряда и, соответственно, повышает вероятность возникновения молний внутри вихрей. Модель показала, что более крупные, положительно заряженные частицы пыли концентрируются в нижней части вихря, в то время как более мелкие, отрицательно заряженные частицы поднимаются выше. Размер частиц оказался ключевым фактором, влияющим на потенциал разряда. Несмотря на это, некоторые учёные, такие как профессор Стивен Деш из Университета штата Аризона, указывают на сложность точного предсказания молний. Они подчёркивают, что понимание процессов зарядки частиц пыли, как на Земле, так и на Марсе, всё ещё недостаточно. По их мнению, окончательное подтверждение как возникновения марсианских молний, так и представляющей угрозы для марсоходов, возможно только после проведения прямых измерений электрических полей на самом Марсе.
Тем не менее, существуют косвенные подтверждения этой гипотезы. В мае на Генеральной ассамблее Европейского геофизического союза (EGU) в Вене международная группа учёных под руководством Батиста Шида из Института астрофизических и планетарных исследований (IRAP, Франция) представила исследование. В нём сообщалось о возможной регистрации звуков, соответствующих электрическим разрядам, записанных микрофоном инструмента SuperCam на борту марсохода Perseverance. Если это подтвердится, nj данное событие станет первым прямым обнаружением подобного явления на Марсе. Исследование открывает новые перспективы для детального изучения электрических явлений в атмосфере Марса, в том числе с помощью предстоящей миссии марсохода Rosalind Franklin Европейского космического агентства.
