Prachové částice v marťanské atmosféře mohou vytvářet statickou elektřinu, ale ne dost na to, aby ohrozily Rovery
Blesk je jednou z nejsilnějších přírodních sil. Do úderu může za méně než sekundu proudit až 1 miliarda voltů elektřiny. Tak velké nahromadění energie může vzniknout i relativně jednoduchou příčinou – třením dvou částic o sebe. Tým na University of Oregon nyní zkoumal, zda tyto jednoduché interakce mohou způsobit blesk na místě, které dosud nebylo vidět - na Marsu.
Jednoduchá odpověď na tuto otázku zní, že ano, během prachových bouří nebo jiných událostí se spoustou prachu poletujícího kolem dojde na Marsu k nějakému „blesku“, ale nebude to zdaleka takové, jaké se blíží rozsahu bouří na Zemi. atmosféra Marsu je příliš tenký na to, aby udržel druh napětí potřebný k vytvoření dramatických blesků běžných na Zemi.
UT Video pojednávající o nedostatku atmosféry na Marsu.
Stále však bude mnohem menší elektrický výboj Události. Mohou být dokonce viditelné na velmi blízkou vzdálenost v určitých vlnových délkách, protože prachové bouře mohou vydávat slabou záři, když nejsou na přímém slunečním světle. Tato záře bude převážně ve formě rádiových vln, které nejsou pro lidské oko zjistitelné.
Mnoho výzkumníků se již dříve pokusilo modelovat elektrickou aktivitu atmosféry Marsu. Tým UO zvolil jiný směr a zohlednil mnoho proměnných, které zmátly dřívější úsilí. Použili jednoduchý skleněný válec s prachovými částicemi uvnitř. Dali si však záležet na tom, aby zohlednili dvě různé úvahy, které jiné experimenty neudělaly.
Žlutobílý mrak ve spodní části tohoto snímku je „prachová věž“ Marsu – koncentrovaný oblak prachu, který se může vznášet desítky mil nad povrchem. Modro-bílé chocholy jsou oblaka vodní páry. Tento snímek byl pořízen 30. listopadu 2010 sondou NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Nejprve elektricky nabili samotný válec, aby odpuzoval veškerý prach použitý při experimentu. Samotný válec byl relativně malý – čtyři palce v průměru a osm palců na délku. V minulosti výzkumníci dovolili prachu, aby se dostal do kontaktu se skleněným válcem, který se velmi nepodobal žádnému materiálu, který lze nalézt na samotném Marsu. Existovaly obavy, že možnost kontaktovat nemarťanské materiály by ovlivnila výsledky studie.
Další výzvou pro předchozí experimenty bylo použití horniny, která byla dostatečně podobná hornině nalezené na Marsu. Joshua Méndez Harper, výzkumný inženýr a autor článku, měl relativně snadný přístup k typu vulkanické horniny podobné té na Marsu, protože pracuje na vulkanologickém oddělení na UO.
Grafika testovacího nastavení použitého k izolaci marťanského materiálu.
Kredit: Méndez Harper et al.
Kombinace pouze marťanského analogového materiálu ve válci, stejně jako jeho izolace od jakéhokoli hraničícího nemarťanského materiálu, znamená, že jde o nejbližší výzkumné pracovníky, kteří se dosud dostali ke skutečnému elektrickému modelování prostředí na Marsu.
Jádrem toho, proč marťanská atmosféra nepodporovala velké blesky pozorované na Zemi, je nedostatek její atmosféry. Elektrická pole, která dokáže udržet řídká marťanská atmosféra, se pohybují kolem dvaceti tisíc voltů na metr ve srovnání se třemi miliony voltů na metr v mnohem hustší atmosféře Země.
Na tomto snímku Země z Mezinárodní vesmírné stanice je vidět vzduchová záře (spolu s bleskovým skřítkem). Kredit: NASA
Protože blesk je rozpadem samotné atmosféry, čím vyššímu elektrickému poli je vystaven, tím působivější je blesk. S úrovněmi, kterým je atmosféra Marsu vystavena, pravděpodobně jednoduše podporuje malé elektrostatické výboje, podobné těm, které byste zažili, když si v zimě třete ponožky o koberec a dotýkáte se kovové kliky dveří.
To je vlastně dobrá zpráva pro současné obyvatele Marsu – rovery jako např Vytrvalost a Zvědavost může odolat malým elektrickým výbojům, které umožňuje marťanská atmosféra. Při větších výbojích by vodivý rám roverů mohl působit jako hromosvod, což by pro samotné rovery nemělo ideální důsledky.
UT Video pojednávající o prachových bouřích na Marsu.
Nedostatek blesků by také mohl mít dopad na dlouhodobější kolonizaci, i když zatím není jasné, jaký by to mohl být dopad. Navíc blesk hraje roli při tvorbě organických sloučenin. Dosud není jasné, zda hustší marťanská atmosféra v minulosti byla schopna podporovat i vysokoenergetické šrouby potřebné k vytvoření těchto organických sloučenin.
Prozatím můžeme s největší pravděpodobností říci, že Perseverance a ostatní rovery na povrchu nebudou ohniskem viditelné bouře s blesky. Ale pozorně se podívejte se správným vybavením a možná uvidíte jen slabou záři, která je obklopuje.
Další informace:
UO – Mars vozítka v bezpečí před údery blesku, zjistil nový výzkum UO
NSF – Mars vozítka v bezpečí před údery blesku, zjistil výzkum
UT - Na Marsu detekován blesk
Ikarus - Detekce jiskrových výbojů v rozrušeném simulantu Marsu prachu izolovaného od cizích povrchů
Hlavní obrázek:
Selfie z vozítka Curiosity.
Poděkování: NASA / JPL-Caltech / MSSS