Burze pyłowe na Marsie mogą wpłynąć na przyszłe misje kosmiczne

Burze pyłowe na Marsie mogą tworzyć warunki sprzyjające powstawaniu wyładowań elektrostatycznych, które w przyszłości mogą wpływać na działanie statków kosmicznych i instrumentów naukowych. Zjawisko może mieć znaczenie zarówno dla bezpieczeństwa przyszłych misji na Czerwoną Planetę, jak i dla lepszego zrozumienia procesów zachodzących w marsjańskiej atmosferze.

Burze pyłowe na Marsie mogą wpłynąć na przyszłe misje kosmiczne

.W ramach nowego badania naukowcy z University of Alabama in Huntsville odkryli, że globalne burze pyłowe na Marsie mogą wpływać na atmosferę planety, co może sprzyjać występowaniu aktywności elektrycznej na niektórych obszarach. Zwiększa to prawdopodobieństwo występowania wyładowań elektrostatycznych, które mogłyby wpływać na przyszłe misje na Czerwoną Planetę, zakłócając działanie elektroniki, uszkadzając odsłonięte instrumenty naukowe i systemy statków kosmicznych. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „The Planetary Science Journal”.

.W swoich analizach naukowcy skoncentrowali się na globalnej burzy pyłowej, która występowała w 34. roku marsjańskim – zjawisku obejmującym całą planetę, które wystąpiło na Czerwonej Planecie w 2018 roku. To jedno z najlepiej zbadanych wydarzeń pogodowych na Marsie, ponieważ było jednocześnie obserwowane przez wiele orbiterów i łazików. Naukowcy analizowali, czy takie burze mogłyby tworzyć warunki, w których pola elektryczne osiągają wartości sprzyjające przebiciu elektrycznemu w lokalnych obszarach dolnej atmosfery.

„Na Marsie nie występują burze z piorunami w ziemskim znaczeniu tego słowa, ale istnieją tam intensywne burze pyłowe w cienkiej atmosferze złożonej z dwutlenku węgla. Podczas takich zjawisk pył jest unoszony, transportowany i mieszany w dolnej atmosferze, tworząc warunki, w których zderzenia ziaren mogą prowadzić do rozdzielania ładunków elektrycznych, a słabo przewodząca atmosfera pozwala tym ładunkom utrzymywać się przez dłuższy czas” – mówi Chali Idosa Uga z University of Alabama in Huntsville.

Możliwe konsekwencje dla przyszłych misji na Marsa

.Badanie pokazuje również, że zjawiska elektrostatyczne powinny stać się jednym z czynników, które naukowcy powinni uwzględnić w przyszłych misjach na Marsa.

„Nasze badanie sugeruje, że w przypadku przyszłej eksploracji Marsa duże burze pyłowe powinny być oceniane nie tylko jako zagrożenie atmosferyczne, termiczne i ograniczające widoczność, ale także jako środowiska elektrostatyczne. Nie określamy ryzyka dla konkretnego statku kosmicznego, bazy, instrumentu ani systemu komunikacyjnego. Pokazujemy natomiast, że podczas globalnej burzy pyłowej w marsjańskim Roku 34 w dolnej atmosferze powstały lokalne, zależne od wysokości obszary, w których rozdzielenie ładunków mogło się utrzymywać, a modelowane pola elektryczne osiągały wartości sprzyjające przebiciu elektrycznemu” – zaznacza Chali Idosa Uga.

„Warunki sprzyjające przebiciu” oznaczają, że pole elektryczne w atmosferze stało się na tyle silne, iż zbliżyło się do progu, przy którym mogłoby dojść do wyładowania elektrycznego, takiego jak iskra lub błyskawica. Badacze podkreślają jednak, że celem badań nie było wykazanie istnienia błyskawic na Marsie, lecz zrozumienie warunków fizycznych, które mogłyby umożliwiać zachodzenie procesów elektrycznych.

Wyładowania mogą wpływać na atmosferę

.Badanie miało również znaczenie dla zrozumienia przez naukowców chemii Marsa i oceny tego, czy potencjalnie mogły na nim wystąpić warunki sprzyjające pojawieniu się życia.

„Jeśli w takich obszarach dochodzi do przebicia elektrycznego, może ono zmieniać lokalne środowisko reakcji chemicznych w bogatej w pył atmosferze Marsa złożonej z dwutlenku węgla. Jest to istotne, ponieważ stan chemiczny atmosfery przy powierzchni wpływa na interpretację obecności utleniaczy, procesów związanych z nadchloranami oraz zachowania cząsteczek organicznych – czyli kluczowych zagadnień przy ocenie możliwości występowania warunków sprzyjających życiu” – wyjaśnia Chali Idosa Uga.

Naelektryzowany pył może zakłócać działanie instrumentów

.Badacze wskazują, że efekty elektrostatyczne mogą również wpływać na sposób, w jaki pył oddziałuje z systemami i instrumentami statków kosmicznych. Jak twierdzą, w warunkach intensywnej burzy naładowany pył może stanowić nie tylko zanieczyszczenie mechaniczne, lecz także element środowiska elektrycznego przy powierzchni, co może wpływać na jego przywieranie do różnych powierzchni, osadzanie się na wrażliwych elementach, stabilność instrumentów oraz gromadzenie się ładunków elektrycznych.

Emil Gołoś