Учёные из ИКИ РАН, МФТИ и ИФА РАН в ходе полевого эксперимента выяснили, как в пылевых бурях возникает электричество. Исследования проводились с помощью аппаратуры, созданной для миссии на Марс, сообщает ФизТех.
Эксперимент прошёл в засушливых степях Калмыкии, чьи условия схожи с марсианскими. Специалисты использовали «Пылевой комплекс» — приборы, разработанные для проекта «Экзомарс-2022». Целью было изучение трибоэлектризации — процесса обмена электронами при столкновении песчинок.
«Наши результаты служат отличным аналогом для марсианских условий. Хотя на Красной планете давление ниже и состав атмосферы иной, физика контактной электризации остаётся схожей. Изучая эти процессы в земных пустынях с помощью приборов космического класса, мы фактически проводим генеральную репетицию исследований, которые однажды будут проведены на поверхности Марса», — рассказал аспирант МФТИ, сотрудник ИКИ РАН Абделаал Мохамад Эссам Сайед.
Ключевым открытием стала чёткая связь между влажностью воздуха и электрической активностью. При падении относительной влажности ниже 30% приборы фиксировали резкий рост числа и силы электромагнитных всплесков. Это означает, что в сухом воздухе частицы эффективнее накапливают заряд, что приводит к микроразрядам. Также была обнаружена роль баллоэлектрического эффекта — генерации заряда при испарении влаги с поверхности пылинок.
Учёные зафиксировали два типа сигналов: высокочастотные импульсы от микроразрядов между частицами и низкочастотные пульсации, связанные с турбулентностью воздуха. Пик активности приходился на дневное время, коррелируя с максимумом солнечного излучения, которое усиливает конвекцию и подъём пыли.
Это исследование критически важно для будущих марсианских миссий. Мощные электрические поля в глобальных пылевых бурях Марса могут угрожать электронике аппаратов, системам связи и безопасности астронавтов. Работа также углубляет понимание роли аэрозолей в климатических процессах Земли. Научная группа планирует продолжить эксперименты в других регионах и условиях.
Ранее учёные обнаружили на Марсе первые потенциальные карстовые пещеры, сформированные в результате растворения пород водой. Как отмечало «Жуковский.Life», на Земле подобные подземные полости, защищённые от сурового излучения и перепадов температур, часто служат средой обитания для микроорганизмов. Это делает данные объекты приоритетными целями для будущих миссий, сужая зону поиска следов возможной древней жизни на Красной планете.