Красная пустыня трещит током: внутри марсианских вихрей нашли разряды, способные влиять на климат и технику

Марсоход Perseverance записал звуки пылевого вихря — IlMessaggero

На поверхности Марса бушуют пылевые вихри — они поднимают пыль на десятки метров, создавая миниатюрные торнадо. Теперь стало известно, что внутри этих бурь происходят настоящие электрические разряды, сопровождаемые слабозаметными звуковыми взрывами.

Открытие стало возможным благодаря данным марсохода Perseverance и может изменить представления учёных о климате и химии Красной планеты. Об этом сообщает издание IlMessaggero.

Электрические бури на Марсе: открытие, которого ждали десятилетиями

Пылевые вихри, или Dust devils, давно наблюдаются как с орбиты, так и с поверхности Марса. Они представляют собой стремительные потоки воздуха, увлекающие за собой частицы песка и пыли.

Ранее считалось, что такие вихри формируются только под действием ветра и разности температур. Однако новые наблюдения показали, что процесс куда сложнее — в его основе лежит взаимодействие электрических зарядов.

Этот феномен был зарегистрирован в кратере Езеро, где Perseverance проводит исследования с 2021 года. Электрические всплески и короткие звуковые импульсы совпадали по времени с прохождением вихря рядом с ровером.

Ученые утверждают, что это первое документальное подтверждение "грозового" поведения марсианских пыльных вихрей.

Как проходили измерения

На борту Perseverance установлен инструмент SuperCam, предназначенный для анализа состава пород с помощью лазерного спектроскопа. Помимо этого, в его конструкции предусмотрен микрофон, который способен записывать звуки окружающей среды — от ветра до столкновения песчинок. Именно он стал ключом к открытию.

Во время прохождения вихря сенсоры зафиксировали резкие скачки электрического поля и короткие щелчки, напоминающие треск статического электричества. Эти сигналы совпадали с изменениями давления и скорости ветра.

Исследователи полагают, что такие процессы могли играть важную роль в формировании атмосферы в прошлом, а также влияют на процессы окисления в её современном состоянии.

Значение открытия для будущих миссий

Открытие имеет не только научное, но и практическое значение. Электрические разряды способны воздействовать на электронику, солнечные панели и системы связи, что важно учитывать при проектировании будущих миссий — как роботизированных, так и пилотируемых.

Кроме того, изучение электрических явлений помогает лучше понять процессы пылеобразования и динамику марсианских бурь. Пыль — главный враг техники на Марсе: она оседает на приборах, снижает эффективность солнечных батарей и затрудняет работу датчиков.

Ученые надеются, что новые данные позволят разработать методы защиты оборудования и сделать будущие экспедиции более безопасными.

Сравнение: Dust devils на Марсе и Земле

На Земле пылевые вихри тоже встречаются, особенно в пустынных районах. Однако между ними и марсианскими аналогами есть важные различия.

Состав атмосферы. На Земле воздух плотнее, а содержание влаги выше, что ограничивает развитие электрических зарядов. На Марсе атмосфера разрежена и суха, что способствует накоплению статического электричества.
Температурные контрасты. Разность температур и время на Марсе отличаются от земных, поэтому вихри возникают чаще.
Размер и мощность. Марсианские Dust devils могут достигать нескольких километров в высоту, тогда как земные редко превышают десятки метров.

Эти различия объясняют, почему электрическая активность пылевых вихрей впервые подтверждена именно на другой планете, а не на Земле.

Плюсы и минусы открытия

Новые наблюдения открывают широкие перспективы для изучения климата Марса, но также ставят перед инженерами новые задачи.

Плюсы:

Возможность лучше понять динамику атмосферы и климатическую историю планеты.
Уточнение условий, при которых могут формироваться органические соединения.
Повышение безопасности будущих миссий за счёт учёта электростатических рисков.

Минусы:

Необходимость создания дополнительной защиты оборудования от разрядов.
Усложнение интерпретации данных из-за электромагнитных помех.
Потребность в новых моделях прогнозирования пылевых бурь.

Советы по изучению марсианских явлений

Чтобы глубже понять поведение пылевых вихрей, учёные рекомендуют:

Разрабатывать более чувствительные сенсоры, способные улавливать микровибрации и слабые электрические импульсы.
Создавать лабораторные аналоги марсианской атмосферы на Земле для воспроизведения условий вихрей.
Использовать совместные наблюдения с орбитальных аппаратов и наземных роботов для сопоставления данных.

Такой подход позволит не только уточнить механизмы формирования Dust devils, но и оценить, как подобные явления влияют на химический баланс планеты.