火星探测器探测到了一种闪电:NPR


在地球上,闪电可能发生在火山灰的湍流云中。现在研究人员发现了火星尘暴中存在火花的证据。

NASA/喷气推进实验室/加州理工学院/亚利桑那大学


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毅力号火星车上的麦克风意外检测到火星上旋转尘暴产生的小型闪电。

研究人员在《火星报》发表的一份报告中表示,这一偶然发现是火星上存在某种闪电的直接证据。 自然。他们描述了火星车的麦克风如何捕捉到只有几厘米长的电弧迹象,并伴随着可听见的冲击波。

英国卡迪夫大学的闪电研究员丹尼尔·米查德(Daniel Mitchard)表示:“长期以来,火星上的闪电一直是一个非常大的谜团。这可能是火星上最大的谜团之一。”他不是该研究小组的成员,但为该杂志撰写了一篇附带评论。

“这里的关键是,”他解释说,“我们实际上在火星表面有一个漫游车,它似乎探测到了一些符合我们对火星上闪电的看法的东西。”

除了地球之外,木星和土星的大气层中也看到了闪电,海王星和天王星上也检测到了闪电。但事实证明,在我们最近的行星邻居身上发现闪电更加难以捉摸——尽管实验者在 20 世纪 70 年代的实验室工作表明火星上应该存在闪电。

例如,约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家拉尔夫·洛伦茨说,当研究人员将火山沙放入烧瓶中并将其抽至火星大气压时,烧瓶中的沙子旋转会产生在黑暗中可见的光芒。

发光来自于沙粒之间的摩擦产生的电荷。他说,如果电荷积累量更大,可能会产生更突然的放电,就像汽车中的火花塞或更大范围的闪电所发生的情况一样。毕竟,即使在地球上,闪电也可能发生在火山灰的湍流云中。

洛伦兹说:“因此,在火星上吹尘埃或沙子没有理由不带电。”

最近,他和一些同事正在审查毅力号火星车拾取的音频,这是一个汽车大小的机器人,自 2021 年以来一直在这颗红色星球上行走。它有一个麦克风,几年前,科学家报告称听到了旋转的尘暴经过火星车的声音。

洛伦兹说,除了风声和尘埃的嘶嘶声外,在遭遇过程中还发出了短暂的断裂声或破裂声。 “我们只是假设这是一个大沙粒或一个小砾石粒,你知道,只是撞击了结构,”他说。

但不久之后,他们的一名团队成员参加了一次科学会议,并听到了有关大气电的演讲。 “我以为如果有放电,我们就能听到它们的声音。然后,我想起了这段录音,”法国图卢兹天体物理学和行星学研究所的巴蒂斯特·奇德 (Baptiste Chide) 说道。

因此,他在地球上使用静电发生器做了一些实验,看看放电如何影响麦克风。他看到的信号与在火星上捕获的信号相同;出现了一种独特的模式,先是短暂的电干扰,然后是冲击波的声信号。

研究人员表示,在火星的两年里,麦克风捕捉到了 55 起此类事件,这些火花通常与尘暴和沙尘暴锋面有关。

奇德说,电弧的感觉和声音就像强静电火花。如果宇航员在火星上,就有可能看到它们,尽管“在强烈的阳光下很难看到少量的放电,而且一天中阳光最充足的时候,尘暴最多,也许大多数强烈的放电事件也是如此。也就是说,有些事件发生在晚上,”他说。

研究人员认为,研究这种大气电活动对于了解它可能对未来机器人或人类任务造成的危害非常重要。虽然大多数太空硬件都设计得很坚固,但他们指出,苏联火星 3 号任务在沙尘暴期间着陆,只在表面运行了约 20 秒,然后就突然神秘地结束了传输。

“20 秒内事情就发生了变化,”洛伦兹说。 “这可能是放电事件吗?我认为我们不能排除这种可能性。”



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