Эффект свечения создают статически заряженные искры. И это явление может помочь исследователям Марса больше понять об атмосфере этой планеты.
В ходе исследования, результаты которого опубликовал журнал Icarus, ученые-геологи из университетов Орегона и Нью-Джерси смоделировали этот процесс: частицы пыли, имитирующие бурю на Марсе, сталкиваются друг с другом, высекая крохотные фиолетовые электрические искры. Это явление известно как статические разряды.
Такие электрические бури, сопровождающиеся вспышками яркого бело-голубого света, можно наблюдать на Земле. На Марсе они не настолько масштабны, но все же имеют место.
Трибоэлектрический заряд (статическое электричество) возникает, когда поверхности или частицы вырабатывают электричество при трении друг о друга. Простейший пример — когда натираете воздушный шар о собственные волосы и “приклеиваете” его к стене. Или гладите кошачью спинку, ощущая легкое потрескивание. Более крупномасштабные варианты статического электричества — молнии, которыми сопровождается извержение вулкана. Они возникают, потому что взлетающие частицы пепла трутся друг о друга, производя электричество.
Многолетние наблюдения за возникновением трибоэлектрических разрядов на Земле навели исследователей на мысль, что эти физические явления можно обнаружить и на других планетах. Вопрос был в том, будут ли электрические заряды на Марсе действовать так же, как и на Земле — ведь атмосферное давление там ниже.
Предыдущие исследования моделировали пыльные бури довольно просто: ученые встряхивали земной вулканический пепел в пластиковых контейнерах низкого давления. Но именно поэтому результаты исследования нельзя было признать абсолютно достоверными — ведь в них использовались немарсианские материалы, а искры возникали из-за трения частиц пепла не только друг о друга, но главным образом о стенки контейнера.
“В этих работах не принималась во внимание возможность возникновения заряда при взаимодействии моделируемой марсианской пыли и окружающих ее экспериментальных контейнеров, — говорит геолог и ведущий автор исследования Джошуа Мендес Харпер. — Кроме того, контейнеры часто имели разный химический состав — пластик, металл или стекло. Это могло также влиять на наблюдаемые электрические эффекты”.
Чтобы исправить эти недочеты и узнать, будут ли частицы пыли создавать световое шоу в условиях Марса, исследователи взяли образцы базальтового пепла из мексиканского вулкана Кситле, который извергался 2 000 лет назад.
Пепел взвесили и закупорили в стеклянных контейнерах с потоками углекислого газа, имитируя атмосферу и атмосферное давление на Марсе, что позволило частицам сталкиваться друг с другом, избегая при этом внутренней поверхности стеклянного контейнера.
Вулканический пепел похож на марсианскую пыль, это подтверждают образцы, добытые марсоходами в миссиях Pathfinder и Mars Exploration Rover, говорится в заявлении исследователей. Во время эксперимента действительно образовались небольшие статические искры. Они и послужили дополнительными экспериментальными доказательствами существования трибоэлектрических зарядов на Марсе.
Исследователи подозревают, что возникающие на Марсе заряды не будут такими впечатляющими, как земные молнии, и вряд ли смогут нанести вред марсоходам. Однако результаты исследования помогут лучше изучить атмосферу Марса.
Эксперименты, проведенные на Земле, — это только первый этап. Подтвердить наличие искрящихся пыльных бурь должны реальные исследования на местности. Марсоход NASA Perseverance Rover, который 18 февраля cсовершил посадку возле кратера Джезеро, может обнаружить первые визуальные доказательства трибоэлектрических явлений на Марсе, поскольку мощные пыльные бури — обычное явление в кратере.
Пыльные бури случаются на Марсе каждые шесть-восемь земных лет, что равняется примерно трем-четырем годам на Красной планете. В 2018 году снимки NASA и ESA, полученные с помощью прибора Mars Color Imager, наглядно показали, как пыльная буря разрушает Марс.
По материалам Smithsonian Magazine.
Читайте также:
В марсианских оврагах есть немного жидкой воды, и там возможна жизнь
Астробиологи вырастили микробов на марсианских камнях
