Марс печально известен своими сильными пылевыми бурями, некоторые из которых поднимают достаточно пыли, чтобы ее можно было увидеть в телескопы на Земле.
Когда частицы пыли трутся друг о друга, как это происходит во время марсианских пыльных бурь, они могут наэлектризоваться, передавая положительный и отрицательный электрический заряд так же, как вы накапливаете статическое электричество, когда шаркаете по ковру.
Во время пыльных бурь на Земле возникают сильные электрические поля, поэтому, возможно, неудивительно, что это происходит и на Марсе. Но что происходит дальше? Вероятно, это не внезапная вспышка молнии, как мы могли бы ожидать на Земле.
Вместо этого планетолог Алиан Ванг из Вашингтонского университета в Сент-Луисе считает, что электрический разряд на Марсе, вероятно, больше похож на слабое свечение. (Ни один из спускаемых аппаратов на Марс, марсоходов или других миссий не запечатлел его реальной картины.)
«Это может быть похоже на аврору в полярных областях на Земле, где энергичные электроны сталкиваются с разбавленными атмосферными веществами», — сказала Ванг.
Новое исследование опубликованное в журнале Geophysical Research Letters, показывает, что электричество во время пыльных бурь может быть основной движущей силой марсианского цикла хлора.
В качестве предпосылки ученые рассматривают хлор как один из пяти элементов, которые «подвижны» на Марсе (остальные — водород, кислород, углерод и сера). Это означает, что хлор в различных формах перемещается взад и вперед между поверхностью и атмосферой Марса. На земле широко распространены отложения хлоридов, которые похожи на засоленные плесы или неглубокие солончаки на Земле. Эти хлоридные отложения, вероятно, образовались в ранней истории Марса в виде осажденных хлоридных солей из рассола.
В новом исследовании Ванг показывает, что одним из особенно эффективных способов перемещения хлора из земли в воздух на Марсе является реакция, запускаемая электрическим разрядом, возникающим в результате деятельности марсианской пыли.
Ванг и ее сотрудники провели серию экспериментов, в ходе которых были получены высокие выходы газообразного хлора из обычных хлоридов — и все это путем воздействия на твердые соли электрическим разрядом в условиях, подобных марсианским. Они провели эти эксперименты, используя камеру планетарного моделирования в Вашингтонском университете (называемую камерой планетарной среды и анализа, или PEACh).
«Высокая скорость выделения хлора из обычных хлоридов, выявленная в ходе этого исследования, указывает на многообещающий путь превращения поверхностных хлоридов в газовые фазы, которые мы сейчас наблюдаем в атмосфере», — сказал Кевин Олсен, научный сотрудник Открытого университета в Соединенном Королевстве и соавтор исследования. новое исследование.
«Эти результаты подтверждают тот факт, что деятельность марсианской пыли может привести к глобальному циклу хлора. С помощью газового орбитального аппарата ExoMars Trace мы наблюдаем повторяющуюся сезонную активность, которая совпадает с глобальными и региональными пыльными бурями», — полагает Олсен.
«Электрификация трением – распространенный процесс в нашей Солнечной системе, а активность марсианской пыли, как известно, является мощным источником накопления электрического заряда. Разреженная атмосфера на Марсе значительно облегчает разрушение накопленных электрических полей в виде электростатического разряда. На самом деле, на Марсе это в сто раз проще, чем на Земле».