يمكن لجزيئات الغبار الموجودة في الغلاف الجوي للمريخ أن تخلق كهرباء ساكنة ، ولكنها لا تكفي لتعريض روفرز للخطر
البرق هو أحد أقوى القوى في الطبيعة. يمكن أن يتدفق ما يصل إلى مليار فولت من الكهرباء في أقل من ثانية. يمكن إنشاء مثل هذا التراكم الكبير للطاقة حتى لسبب بسيط نسبيًا - فرك جسيمين معًا. فريق في جامعة أوريغون درس الآن ما إذا كانت هذه التفاعلات البسيطة قد تسبب البرق في مكان لم يسبق رؤيته من قبل - على سطح المريخ.
الجواب البسيط على هذا السؤال هو أنه نعم ، سيكون هناك بعض 'البرق' على سطح المريخ أثناء العواصف الترابية أو غيرها من الأحداث مع الكثير من الغبار المتطاير حوله ، لكنه لن يكون قريبًا من نطاق العواصف التي شوهدت على الأرض. الغلاف الجوي للمريخ رقيقة جدًا بحيث لا يمكنها تحمل نوع الفولتية اللازمة لإنشاء ضربات البرق الدرامية الشائعة على الأرض.
فيديو يوتا يناقش ندرة الغلاف الجوي على المريخ.
ومع ذلك ، سيظل هناك أصغر من ذلك بكثير التفريغ الكهربائي الأحداث. قد تكون مرئية من مسافة قريبة جدًا في أطوال موجية معينة ، حيث يمكن للعواصف الترابية أن تصدر وهجًا خافتًا عندما لا تكون في ضوء الشمس المباشر. سيكون هذا التوهج بشكل أساسي على شكل موجات راديو لا يمكن اكتشافها بالعين البشرية.
حاول العديد من الباحثين وضع نموذج للنشاط الكهربائي للغلاف الجوي للمريخ من قبل. اتخذ فريق UO مسارًا مختلفًا ، حيث أخذ في الاعتبار العديد من المتغيرات التي أربكت الجهود السابقة. استخدموا أسطوانة زجاجية بسيطة بها جزيئات غبار بداخلها. ومع ذلك ، فقد أوضحوا أنه من الضروري مراعاة اعتبارين مختلفين لم تفعلهما التجارب الأخرى.
السحابة الصفراء والبيضاء في الجزء السفلي من هذه الصورة عبارة عن 'برج غبار' للمريخ - سحابة مركزة من الغبار يمكن رفعها عشرات الأميال فوق السطح. الأعمدة ذات اللون الأزرق والأبيض هي سحب بخار الماء. تم التقاط هذه الصورة في 30 نوفمبر 2010 بواسطة مركبة استطلاع المريخ المدارية التابعة لناسا. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / MSSS
أولاً ، قاموا بشحن الأسطوانة نفسها كهربائياً ، بحيث تصد أي غبار مستخدم في التجربة. كانت الأسطوانة نفسها صغيرة نسبيًا - يبلغ قطرها أربع بوصات وطولها ثماني بوصات. في الماضي ، سمح الباحثون للغبار بالاتصال بالأسطوانة الزجاجية ، والتي كانت تختلف تمامًا عن أي مادة يمكن العثور عليها على المريخ نفسه. كانت هناك مخاوف من أن القدرة على الاتصال بالمواد غير المريخية ستؤثر على نتائج الدراسة.
كان التحدي الآخر للتجارب السابقة هو استخدام الصخور التي كانت مشابهة بدرجة كافية لتلك الموجودة على المريخ. كان Joshua Méndez Harper ، وهو مهندس بحث ومؤلف على الورقة ، من السهل نسبيًا الوصول إلى نوع الصخور البركانية المشابهة لتلك الموجودة على المريخ أثناء عمله في قسم علم البراكين في UO.
رسم بياني لإعداد الاختبار المستخدم لعزل مادة المريخ.
الائتمان: منديز هاربر وآخرون.
إن الجمع بين المواد التناظرية المريخية فقط في الأسطوانة بالإضافة إلى عزلها عن أي مادة غير مريخية مجاورة يعني أن هذا هو أقرب الباحثين الذين توصلوا حتى الآن إلى نمذجة البيئة على كوكب المريخ كهربائيًا.
السبب الرئيسي وراء عدم قدرة الغلاف الجوي للمريخ على دعم ضربات البرق الكبيرة التي تظهر على الأرض هو ندرة غلافه الجوي. يمكن للحقول الكهربائية في الغلاف الجوي للمريخ المتناثر أن تستمر في تشغيل حوالي عشرين ألف فولت لكل متر مقارنة بثلاثة ملايين فولت لكل متر في الغلاف الجوي الأكثر كثافة للأرض.
يمكن رؤية وهج الهواء (جنبًا إلى جنب مع كائن البرق) في هذه الصورة للأرض من محطة الفضاء الدولية. الائتمان: ناسا
نظرًا لأن البرق هو انهيار للغلاف الجوي نفسه ، فكلما زاد المجال الكهربائي الذي يتعرض له ، كان البرق أكثر إثارة. مع المستويات التي يتعرض لها الغلاف الجوي لكوكب المريخ ، فمن المرجح أن تدعم ببساطة التفريغ الكهروستاتيكي الصغير ، على غرار تلك التي قد تتعرض لها من خلال فرك جواربك على سجادة في الشتاء ولمس مقبض باب معدني.
هذه في الواقع أخبار جيدة للمقيمين الحاليين في كوكب المريخ - مثل المركبات الجوالة عزيمة و فضول يمكن أن تصمد أمام الشحنات الكهربائية الصغيرة التي يسمح بها الغلاف الجوي للمريخ. مع التفريغ الأكبر ، يمكن أن يعمل الإطار الموصل للمركبات الجوالة مثل مانع الصواعق ، مع عواقب أقل من مثالية للمركبات الجوالة نفسها.
فيديو يوتا يناقش العواصف الترابية المريخية.
يمكن أن يكون لنقص البرق تأثير على الاستعمار على المدى الطويل ، على الرغم من أن التأثير الذي قد يكون غير واضح حتى الآن. بالإضافة إلى ذلك ، يلعب البرق دورًا في تكوين المركبات العضوية. حتى الآن ، ليس من الواضح ما إذا كان الغلاف الجوي للمريخ الأكثر كثافة في الماضي قادرًا على دعم مسامير الطاقة العالية اللازمة لإنشاء تلك المركبات العضوية أيضًا.
في الوقت الحالي يمكننا القول إن المثابرة على الأرجح والمركبات الجوالة الأخرى على السطح لن تكون النقطة المحورية لعاصفة رعدية مرئية. لكن انظر عن كثب باستخدام المعدات المناسبة وقد تتمكن من رؤية وهج خافت يحيط بها.
يتعلم أكثر:
UO - توصلت دراسة جديدة حول المريخ إلى أن روفر المريخ في مأمن من الصواعق
NSF - توصلت الأبحاث إلى أن روفر المريخ في مأمن من الصواعق
يوتا - تم الكشف عن البرق على سطح المريخ
ايكاروس - الكشف عن شرارات التفريغ في محاكاة غبار المريخ الهياج والمعزولة عن الأسطح الغريبة
الصورة الرئيسية:
فضول روفر سيلفي.
الائتمان: NASA / JPL-Caltech / MSSS