Переглядаючи величезний масив даних, зібраних космічним апаратом NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) за останнє десятиліття, науковці виявили знайомий тип електромагнітного сигналу, який зазвичай викликається блискавкою. Ця рідкісна знахідка є першою прямою ознакою блискавкової активності на Марсі.
Хвилі-свистки для виявлення марсіанських блискавок
Хвилі-свистки — це низькочастотні радіохвильові сигнали, що генеруються блискавками й створюють імпульс, який поширюється через магнітосферу планети, слідуючи за лініями магнітного поля. Хвилі-свистки розсіюються через меншу швидкість низьких частот у плазмі іоносфери та магнітосфери. Ці хвилі є типовими для Землі, але також спостерігалися на Юпітері, Сатурні та Нептуні. Всі ці планети мають сильні магнітні поля і відповідні магнітосфери, що сприяє руху хвиль-свистків.
Марс, з іншого боку, не має глобального магнітного поля, подібного до земного. Це пов’язано з тим, що внутрішня активність, яка викликає ці магнітні поля, припинилася на Марсі мільярди років тому. Це може сприяти тому, що розряди, подібні до блискавок, в атмосфері Марса ще не спостерігалися. Але блискавкова активність на Марсі не є неможливою.
Пилові бурі, що генерують заряди
«Моделювання та лабораторні експерименти показують, що під час марсіанських пилових бур можуть відбуватися електричні розряди, подібні до тих, що спостерігаються під час вивержень вулканів і пилових вихорів на Землі. Під час пилових бур пилові частинки заряджаються електрикою в результаті зіткнень», — пояснюють автори дослідження.
Команда стверджує, що в поєднанні з певними атмосферними умовами ці пилові бурі можуть генерувати електричні розряди. Це було підтверджено в лабораторних експериментах. І хоча на Марсі немає глобального магнітного поля, на його поверхні розкидані локалізовані магнітні поля земної кори. Вони зазвичай набагато сильніші у південній півкулі, ніж у північній. Отже, хвилі-свистки можуть потенційно поширюватися вздовж цих силових ліній, коли вони генеруються блискавкоподібною активністю пилових бур.
Надзвичайно малоймовірне виявлення
З понад 108 000 вимірювань, отриманих MAVEN, команда виявила єдину хвилю з розсіяною частотою в іоносфері Марса. Знімок показав чітке явище свисту, яке тривало 0,4 секунди й охоплювало діапазон до 110 Гц. Команда провела теоретичне моделювання, яке підтвердило ймовірність поширення хвилі від поверхні до космічного апарата. І хоча команда зазначає, що не може точно визначити місце розряду або чи походив він від пилової бурі, вона стверджує, що ці дані дуже схожі на дані про хвилі свисту, що генеруються блискавками на Землі.
Оскільки на цей момент було помічене лише одне з таких явищ, стає очевидним, що блискавкоподібні явища на Марсі важко виявити. Щоб зафіксувати навіть одне таке явище, необхідно було виконати кілька умов. Наприклад, локальне магнітне поле мало бути достатньо сильним і вертикальним, щоб його міг виявити орбітальний апарат. Також були необхідні певні іоносферні умови. Крім того, вимірювання мало бути проведено з дуже конкретного місця (з боку Марса, де панували нічні умови) в конкретний час (коли магнітне поле було орієнтоване вертикально).
Завдяки тому, що MAVEN опинився у потрібному місці в потрібний час, науковці тепер знають трохи більше про умови на Марсі. Ця інформація може допомогти в плануванні майбутніх місій і сприяти нашому розумінню атмосфер планет.
За матеріалами phys.org
