4 Minutės
Mokslininkai pirmą kartą užfiksavo smulkius elektrinius žiežirbus Marso dulkių viesuluose, sugriaudami prielaidas apie Raudonosios planetos atmosferą ir jos cheminį elgesį. Šį atradimą užfiksavo Perseverance zondo SuperCam mikrofonas; jis atveria naują tyrimų kryptį, kaip įkrautos dulkelės keičia klimatą, atmosferos chemiją ir būsimų misijų saugumą.
Kaip šnabždantys dulkių grūdai virsta žiežirbomis
Marse vėjai dažnai pakelia smulkų regolitą į besisukančius stulpus, vadinamus dulkių viesulais. Kai tie mažučiai grūdeliai susiduria ir trinasi, jie keičiasi elektros krūviais — tas pats pagrindinis procesas, sukeliantis statinius elektros smūgius sausu oru Žemėje. Tačiau Marsas nėra Žemė: jo atmosfera yra plonesnė ir dominuoja anglies dioksidas, todėl slenkstis kibirkšties susidarymui yra žemesnis.
Kai Perseverance pravažiavo pro du dulkių viesulus, SuperCam mikrofonas — pirmasis Marse panaudotas mikrofonas — užregistravo neįprastus, intensyvius akustinius signalus. Prancūzijos institucijų, įskaitant Institut de recherche en astrophysique et planétologie ir laboratoire Atmosphères et observations spatiales, tyrėjai susiejo tuos garsus su elektromagnetinėmis ir akustinėmis parašomis, kurias sukelia trumpi elektriniai lankai. Šie iškrovimai yra smulkūs, dažniausiai tik kelių centimetrų ilgio, bet pakankamai garsūs jautriam mikrofonui ir pakankamai ryškūs, kad jų kilmė būtų neabejotina.
Kodėl šios smulkios kibirkštėlės keičia Marso cheminę sudėtį
Elektriniai iškrovimai yra daugiau nei įdomus meteorologinis reiškinys. Kai kibirkštėlės šokteli, jos inicijuoja chemines reakcijas. Aukštos energijos įvykiai gali sukurti oksidantus — reaktyvias molekules, galinčias suskaidyti organinę medžiagą ir modifikuoti atmosferos dujas. Tai padeda paaiškinti ilgai kėlusias klausimų, pavyzdžiui, greitą metano šleifų dingimą Marse, nes fotochemija viena negalėjo paaiškinti stebėto praradimo tempo.
Trumpai tariant: kibirkštėlės gali gaminti stiprius oksidantus tiek prie paviršiaus, tiek apatiniuose atmosferos sluoksniuose. Tokie oksidantai gali irti organines medžiagas bei sunaudoti reaktyvias dujas, keisdami atmosferos cheminę pusiausvyrą ir galimai užmaskuodami ženklus, kurių misijos ieško aptikdamos praeities ar dabartinės gyvybės požymius.
Poveikis klimatui, misijoms ir žmonių tyrinėjimams
Elektros krūviai taip pat lemia, kaip dulkės kyla, juda ir nusėda — o dulkės yra pagrindinis veiksnys formuojant Marso klimatą. Geresnis elektrinių reiškinių supratimas padeda tikslinti klimato modelius ir gali pakeisti prognozes apie regioninį orą bei dulkių audrų vystymąsi.
Yra ir praktinių pasekmių. Iškrovimai gali kelti pavojų jautriai elektronikai robotiniuose nusileidimo moduliuose ir roveryje, taip pat gali būti grėsme būsimiems astronautams. Net smulkūs lankai gali sukelti vietinius elektromagnetinius trukdžius arba nusėti krūvį ant atvirų komponentų. Misijų projektuotojai turės atsižvelgti į šiuos naujus duomenis planuodami ilgalaikę įrangą, energetiką ir žmonių buveines.
Garsas kaip naujas mokslinis langas
SuperCam mikrofonas pasirodė esąs netikėtai naudingas moksliniams interesams. Nuo Perseverance nusileidimo 2021 m. jis įrašė daugiau nei 30 valandų Marso garsų — vėją, Ingenuity drono rotorių triukšmą ir dabar elektrinius iškrovimus. Akustiniai duomenys suteikia nepriklausomą stebėjimo sluoksnį, galintį aptikti trumpalaikius ir vietinius reiškinius, kurių galbūt nepastebėtų vaizdai ar kiti nuotoliniai sensoriai.
Įsivaizduokite klausantis audros girdėti elektrinės veiklos spragsėjimą; dabar tai įmanoma ir Marse. Akustiniai užfiksavimai padeda patvirtinti elektrinius matavimus bei suteikia papildomą kontekstą apie iškrovimų dydį, trukmę ir energiją.
Tolimesni žingsniai mokslininkams ir tyrinėtojams
Tyrėjai derins akustinius, elektromagnetinius ir dulkių matavimus, kad kiekybiškai nustatytų, kaip dažnai vyksta iškrovimai, kokio jie stiprumo ir kur labiausiai pasitaiko. Klimato ir atmosferos cheminiai modeliai bus atnaujinti įtraukiant įkrovimo fizikos parametrus, o būsimi instrumentai gali būti specialiai pritaikyti elektriniam orui tirti. Inžinieriams šis atradimas paskatina naujas bandymų schemas, skirtas sustiprinti elektroniką ir buveines prieš netikėtus elektrostatinius reiškinius.
Šis užfiksavimas primena, kad Marsas vis dar sugeba mus nustebinti: net smulkios kibirkštėlės gali suteikti reikšmingų įžvalgų apie tinkamumą gyventi, klimato dinamika ir ateities misijų projektavimą.
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą