Электрические разряды в атмосфере Марса: марсоход Perseverance зафиксировал акустические следы статики

Раньше мы считали, что атмосфера Марса в плане электричества — место довольно тихое и скучное. Но свежие данные с марсохода Perseverance заставляют пересмотреть эти взгляды. Оказалось, что марсианский воздух буквально искрит. Исследователи наткнулись на странные звуки в записях, которые говорят о настоящих электрических разрядах внутри пылевых вихрей, постоянно гуляющих по кратеру Езеро.

Как удалось поймать эти сигналы

На борту Perseverance стоит прибор SuperCam с обычным, по сути, микрофоном. С 2021 года робот записал уже больше 30 часов звуков марсианской пустыни. Когда ученые разбирали один из коротких трехминутных отрывков, они услышали странный треск. Сначала подумали, что это просто помехи в электронике или микрофон забило песком, который бьется о мембрану на ветру.

Но когда данные сопоставили по времени, выяснилось, что именно в этот момент над марсоходом пролетал «пылевой дьявол» — местный вихрь. Щелчки по своим свойствам точь-в-точь совпали с тем, как звучит электрический разряд при трении пылинок. Более того, перед самым звуком датчики поймали электромагнитный шум, который раньше техники просто списывали в корзину как брак или глюк аппаратуры.

Почему Марс искрит охотнее Земли

В земных пустынях песок тоже электризуется, если долго трется друг о друга. Но у нас воздух плотный, он работает как мощный изолятор, и чтобы проскочила искра, нужно накопить огромный заряд. На Марсе все работает иначе:

• Воздух там очень разреженный и состоит в основном из углекислого газа, поэтому он гораздо хуже сопротивляется току.
• Искре проще пробить пространство, так что разряд происходит даже при слабом заряде, который на Земле мы бы и не заметили.
• Микрофон SuperCam сработал как случайный радиоприемник, который записал не только звук удара, но и сам след электрического всплеска.

Если пытаться представить это наглядно, то марсианские искры в вихрях больше всего похожи на те щелчки, которые мы чувствуем, когда касаемся дверной ручки, сняв перед этим синтетический свитер.

Проверка гипотезы в лаборатории

Чтобы убедиться, что это не ошибка, в Лос-Аламосской лаборатории собрали точную копию прибора SuperCam. Ученые взяли старую добрую машину Уимшерста, которая вырабатывает статику, и начали пускать искры прямо перед микрофоном. Результат подтвердил подозрения: и звук, и электромагнитные «хвосты» от лабораторных искр оказались идентичны тем сигналам, что прилетели с Марса.

Как это меняет наше понимание погоды

Эти невидимые искры — не просто любопытный факт, они реально влияют на то, как движется марсианский воздух. Наэлектризованная пыль ведет себя иначе: она легче отрывается от земли и может висеть в небе неделями. Похоже, именно это помогает Марсу раз в несколько лет затягиваться глобальными пылевыми бурями, которые закрывают всю планету.

Пыль в небе работает как экран: она впитывает солнечное тепло, из-за чего атмосфера нагревается и ветер начинает дуть сильнее. Получается, что крошечные статические разряды запускают цепную реакцию, которая меняет климат целого мира. Сейчас климатологи всерьез обсуждают, что роль электричества в марсианских бурях может быть куда важнее, чем все привыкли думать раньше.