Почему нельзя увидеть молнию на Марсе?

Согласно исследованию, если молния и существует на Марсе, то она будет крайне слабой, а ее проявление возможно намного реже, чем на Земле. Считается, что причиной этому служит разреженный воздух Красной планеты.

Ученые объявили о первом свидетельстве молнии на Марсе в 2009 году, после того как они обнаружили микроволновое излучение от пыльной бури в 2006 году на Красной планете, которая, как предположили исследователи, произошла от внезапных, огромных электрических разрядов.

Тем не менее, последующие исследования не смогли найти радио-свидетельства молнии в пыльных бурях Марса, несмотря анализ данных, собранных за пять лет европейским космическим кораблем Mars Express, и данных за три месяца от Allen Telescope Array в Калифорнии.

Чтобы выяснить, почему удары молнии на Марсе редки, ученые сфокусировались на том виде молнии, который могут породить пыльные бури. Песчинки и другие частицы в этих штормах могут накапливать электрический заряд через «трибоэлектрический эффект», тот же эффект, который присущ повседневному статическому электричеству. Когда два объекта неоднократно сталкиваются или трутся друг о друга, поверхность одного материала может украсть электроны от поверхности другого, накапливая заряд.

В новом исследовании ученые экспериментировали с зернами базальта, темной вулканической породы, распространенной в коре Марса. Исследователи поместили сферические зерна шириной от 1 до 2 миллиметров на пластину, которая вибрировала в течение 30 минут, создавая трибоэлектрический заряд. Ученые извлекли зерна из отверстия в центре пластины, чтобы измерить уровень электрического заряда.

Исследователи варьировали давление воздуха в камере, в которой проводился эксперимент, от 0,03 до 80 миллибар. К примеру, среднее атмосферное давление на Марсе составляет 6 миллибар, от менее 1 миллибара на самых высоких марсианских вулканических пиках до более 10 миллибар в глубоких долинах Красной планеты. На Земле среднее атмосферное давление составляет около 1000 миллибар на уровне моря.

Ученые обнаружили, что электрический заряд с трудом накапливается на зернах базальта при низких давлениях воздуха. В целом, электрический заряд на зернах при атмосферном давлении Марса был по меньшей мере в пять раз меньше, чем при испытаниях с самым высоким давлением, и он был бы еще меньше по сравнению со средним атмосферным давлением на уровне моря на Земле. По сути, при атмосферном давлении на Марс.

На Земле другие явления, такие как космические лучи из дальнего космоса или ультрафиолетовое излучение солнца, также могут генерировать электрический заряд, необходимый для молнии. Однако, по словам ученых, изучающих эти механизмы, подобные силы на Марсе недостаточно сильны на Марсе для того, чтобы сформировать там молнии.