Пилові бурі на Марсі становлять серйозну небезпеку. У той час як пилові дияволи відбуваються регулярно, пилові бурі трапляються щороку і можуть тижнями покривати території розміром із континент. Раз на три марсіанські роки (5,5 земних років) шторми стають настільки масштабними, що охоплюють всю планету та тривають до двох місяців. Ці буревії відіграють важливу роль у динамічних процесах, які формують поверхню Марса. Але такі катаклізми заважають дослідженню Червоної планети — шторм 2018 року завершив місію марсохода Opportunity.
Коли марсіанські шторми стають особливо сильними, тертя між частинками пилу викликає статичну електрику. Згідно з дослідженнями під керівництвом планетологині Аліан Ван з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, ця електризація може бути основною рушійною силою марсіанського циклу хлору. Ґрунтуючись на своєму аналізі, Ван та її колеги вважають, що цей процес може пояснити виявлення марсоходами великої кількості перхлоратів та інших хімікатів.
Доктор Ван очолювала міжнародну групу дослідників з Техаського технічного університету, Делаверського університету, Центру космічних наук МакДоннелла (MCSS) й Оксфордського університету. Стаття, яка описує їхні відкриття, нещодавно з’явилася в Geophysical Research Letters. У ній Ван та її колеги продемонстрували, як електричний розряд, викликаний пиловими бурями, може бути відповідальним за розкладання хлоридних солей, утворення атмосферного хлору та інших хімічних сполук, що розташовані на поверхні (хлорати, перхлорати та карбонати).
Важливість хлору для Марса
На Марсі хлор вважається одним із п’яти «рухомих елементів». Іншими є водень, кисень, вуглець і сірка. Подібно до циклу води на Землі, хлор переноситься між поверхнею Марса та атмосферою в різних формах. Він існує у газоподібній формі в атмосфері, тоді як відкладення хлориду розташовані на поверхні — вони нагадують соляні відкладення на Землі.
Відкладення хлориду, ймовірно, є висохлими залишками солоної води, яка колись існувала на поверхні. Відома теорія, що вони утворилися внаслідок взаємодії між поверхнею та атмосферою в амазонський період. Ця геологічна ера триває й до наших днів і, як вважають, почалася з кінцем Гесперійського періоду приблизно 3 млрд років тому, коли Марс все ще переходив від більш теплого, вологого середовища до сьогоднішнього мертвого та надзвичайно сухого.
Оскільки між поверхнею та атмосферою більше немає обміну, вчені задалися питанням, як можуть бути пов’язані відкладення хлору та хлориду в атмосфері. У своєму новому дослідженні Ван (співробітниця факультету MCSS) та її колеги продемонстрували, що електричні розряди, викликані пиловими бурями, є ефективним способом обміну хлору між поверхнею та повітрям. Ймовірність того, що пилові бурі можуть бути джерелом реактивної хімії на Марсі, була вперше висунута під час місій Viking 1 та Viking 2 у 1970-х роках.
Досліди на Землі показали, що коли електростатичні розряди взаємодіють із солями хлору в середовищі, багатому вуглекислим газом, наприклад, в атмосфері Марса, вивільняється газоподібний хлор і можуть утворюватися перхлорати та карбонати. Це було доведено, коли команда піддавала різні звичайні хлоридні мінеральні солі електричним розрядам в умовах, схожих на марсіанські.
«Електризація тертям є звичайним процесом у нашій Сонячній системі. Але марсіанський пил — потужне джерело накопичення електричного заряду. Через тонку атмосферу на Марсі накопиченим електричним полям набагато легше руйнуватися у вигляді електростатичного розряду. На Марсі це у 100 разів легше, ніж на Землі. При цьому швидкість реакції стає величезною. Важливо, що виділення хлору під час короткочасного процесу електростатичного розряду становить 1%. Жоден інший відомий нам процес не може цього зробити, особливо з таким кількісно високим вивільненням хлору», — розповіли вчені Вашингтонського університету.
Блискавки на Марсі
Ще один цікавий висновок із цього дослідження виявив, якими можуть бути електростатичні розряди на Марсі. За словами Ван, розряд не буде схожий на блискавки на нашій планеті. Натомість це буде нагадувати світіння полярного сяйва на Землі.
На сьогодні жодна роботизована місія на Марсі не спостерігала електричного розряду під час пилової бурі. З орбіти такі «блискавки» не видно, а на поверхні сфотографувати сяйво не вдається, оскільки марсоходи припиняють свою роботу під час шторму.
Раніше ми повідомляли про те, що Curiosity та Perseverance не здатні виявити життя на Марсі.
За матеріалами Sciencealert.
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
