Учёные десятилетиями гадали, бывают ли на Марсе молнии. Теперь загадка разрешилась — и ответ пришёл в виде аудиозаписи.
Микрофон на борту марсохода Perseverance, который колесит по кратеру Езеро, уловил нечто неожиданное. Пока аппарат слушал марсианские ветры, поднимающие пыль, он зафиксировал странные потрескивания и щелчки. Оказалось, это маленькие электрические разряды внутри пылевых вихрей и штормовых фронтов.
Но Марс не был бы Марсом, если бы всё там работало как на Земле. Местные «молнии» звучат совсем не как привычный нам гром. Скорее это напоминает статическое электричество — знаете, когда походишь в носках по ковру, а потом коснёшься дверной ручки? Вот примерно такой звук.
За два марсианских года (это почти четыре земных) исследователи насчитали 55 коротких разрядов. Чаще всего они происходили, когда мимо ровера проносились пылевые смерчи или когда его накрывал фронт пыльной бури. NASA даже выложило запись — теперь каждый может послушать марсианскую «грозу».
«Есть несколько отличных записей, где чётко слышен характерный щелчок искры», — рассказал Ральф Лоренц, учёный из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса.
Пылевые вихри на Марсе — штука не новая. Лет тринадцать назад орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter засёк настоящего монстра: столб закрученной пыли тянулся на 19 километров в высоту. Несмотря на то что атмосфера на Красной планете куда тоньше земной, смерчи там образуются по похожему принципу. Когда участок поверхности нагревается сильнее окружающей территории, горячий воздух начинает подниматься и закручиваться. Работает тот же эффект, что у фигуристов: чем ближе руки к телу, тем быстрее вращение.
А дальше — физика. Песчинки, которые гоняет ветер, сталкиваются друг с другом и обмениваются электрическими зарядами. Постепенно накапливается напряжение, достаточное для искры. На Земле для этого нужно куда больше энергии, а вот разреженная марсианская атмосфера делает разряды гораздо более вероятными.
«На Марсе тонкая атмосфера сильно упрощает этот процесс, — объясняет Батист Шид из Астрофизического института в Тулузе. — Для образования искр там требуется намного меньше заряда, чем в приповерхностных слоях земной атмосферы».
Любопытная деталь: разряды возникают именно когда пыль поднимается и сталкивается, а не просто висит в воздухе. Движение и трение — вот что создаёт электричество. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Хотя за всё время наблюдений Perseverance встретил только два мощных пылевых вихря, оба дали измеримые искры. А значит, бесчисленные смерчи по всей планете наверняка делают то же самое. Ещё интереснее ситуация с пыльными бурями — их на Марсе случаются тысячи каждый год, и учёные подозревают, что многокилометровые штормовые фронты генерируют куда больше электричества, чем одиночные вихри.
У марсианских молний есть и практическое значение. Электрические разряды могут менять химию поверхности планеты, создавая перекись водорода, хлорные газы и перхлораты — вещества, разрушающие органику. Возможно, именно поэтому так сложно найти на Марсе хорошо сохранившиеся следы древней жизни.
Для будущих экспедиций это тоже важно. Правда, за десятилетия работы марсоходов серьёзных проблем с электричеством не было. Хотя... есть одна загадка. Советский аппарат «Марс-3», который приземлился во время пыльной бури в 1971 году, перестал передавать сигнал буквально через несколько секунд после посадки. Исследователи не исключают, что виновата могла быть именно искра.
Вообще Марс — на удивление тихое место. Из-за низкого атмосферного давления там настолько беззвучно, что команда Perseverance одно время даже думала: а не сломались ли микрофоны? Но нет, аппаратура в порядке — просто планета молчит. Почти всегда. А когда всё-таки говорит — это стоит услышать.