Если на Марсе и существуют молнии, то по мощности заряда и частоте появления они совсем не могут сравнится со своими земными "коллегами", а всему виной слишком разреженная атмосфера Красной планеты, говорится в новом исследовании.
Ученые объявили о первых признаках молнии на Марсе в 2009 году, после того, как они обнаружили микроволновые выбросы от пылевой бури 2006 года на Красной планете, которые, по мнению исследователей, произошли от внезапных, огромных электрических разрядов.
Тем не менее, последующие исследования не смогли найти доказательства молний в марсианских пылевых бурях, несмотря на пятилетние наблюдения европейским космическим аппаратом Mars Express и трехмесячные наземные радионаблюдения "Антенной решёткой Аллена" в Калифорнии.
Чтобы исследовать, почему молнии редки на Марсе, ученые сосредоточились на типе молний, которые могут генерировать пылевые бури. Песчинки и другие частицы в этих штормах могут создавать электрический заряд через "трибоэлектрический эффект", тот же эффект, что и при обычном статическом электричестве. Когда два объекта неоднократно сталкиваются или трутся друг о друга, поверхность одного материала может украсть электроны с поверхности другого, накапливая заряд.
В новом исследовании ученые экспериментировали с зернами базальта - темной вулканической породы, распространенной в коре Марса. Исследователи поместили сферические зерна шириной от 1 до 2 миллиметров на пластину, которая вибрировала в течение 30 минут для генерации трибоэлектрического заряда. Ученые извлекли зерна из отверстия в центре пластины, чтобы измерить уровень их электрического заряда.
Исследователи варьировали давление воздуха в камере, в которой проводился эксперимент, от 0,03 до 80 миллибар. Для сравнения, среднее атмосферное давление на Марсе составляет 6 миллибар, от менее 1 миллибара на самых высоких марсианских вулканических вершинах до более 10 миллибар в глубоких долинах Красной планеты. На Земле среднее атмосферное давление составляет около 1000 миллибар на уровне моря.
Ученые обнаружили, что электрический заряд трудно накапливается на зернах базальта при низком давлении воздуха. В общем, электрический заряд на зернах при марсианском давлении воздуха был по меньшей мере в пять раз меньше, чем при самом высоком испытанном давлении, и он был еще меньше по сравнению со средним атмосферным давлением на уровне моря на Земле. По сути, при атмосферном давлении на Марсе "трибоэлектрический эффект при столкновении пещинок практически отсутствует", - заявил ведущий автор исследования Герхард Вурм, планетолог из Университета Дуйсбурга-Эссена в Германии.
На Земле другие явления, такие как космические лучи из дальнего космоса или ультрафиолетовое излучение Солнца, также могут генерировать электрический заряд, необходимый для молнии. Тем не менее, эти механизмы, вероятно, недостаточно сильны на Марсе, чтобы помочь генерировать молнии там, сказал Вурм.
Ученые подробно изложили свои выводы в октябрьском номере журнала Icarus за 2019 год.
Научная статья:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103518307784?via=ihub
Источник: space.com