Марс заговорил: микрофон поймал звуки, которых никто не ожидал услышать

Ученые обнаружили электрические разряды в марсианской пыли — NASA

Марс часто представляют безмолвной и застывшей планетой, но его поверхность живет собственной динамичной жизнью. Каждый день ветры гонят по равнинам сухую пыль, закручивая ее в вихри и протягивая через кратеры. Эти процессы долгое время изучали только по снимкам, но теперь ученые впервые смогли их услышать. Об этом сообщает издание со ссылкой на данные миссии NASA Perseverance.

Планета, которая начала звучать

Марсоход Perseverance сел на Марс в 2021 году и привез с собой целый набор научных инструментов для дистанционного анализа пород, пыли и газов. В их числе оказался и микрофон SuperCam — первое устройство, записавшее звук непосредственно на поверхности другой планеты.

Сначала микрофон фиксировал привычные шумы: порывы ветра, механические вибрации ровера, работу оборудования. Но в процессе наблюдений ученые заметили сигналы, которые не укладывались в картину обычного марсианского ветра. Эти звуки появлялись в моменты, когда рядом с аппаратом проходили пылевые дьяволы — вращающиеся столбы пыли и воздуха.

Что удалось услышать внутри пылевых вихрей

Во время анализа двух пылевых дьяволов микрофон SuperCam зафиксировал резкие, отчетливые сигналы, выделяющиеся на фоне окружающего шума. Источник звука находился не по краям вихря, а в его центре, что сразу вызвало вопросы у исследователей.

Дополнительный разбор показал, что записи содержали не только акустические, но и электромагнитные компоненты. Это указало на наличие электрической активности внутри пылевых вихрей. По сути, речь идет о первых прямых свидетельствах электрических разрядов в атмосфере Марса — явления, которое десятилетиями существовало лишь в теоретических моделях.

Как пыль превращается в источник искр

Механизм оказался связан с самой природой пылевых дьяволов. Внутри вихря миллиарды мелких частиц постоянно сталкиваются и трутся друг о друга. Такое трение приводит к накоплению электрических зарядов на поверхности зерен пыли.

Со временем положительные и отрицательные заряды разделяются внутри вращающегося облака. Когда разность потенциалов становится достаточно высокой, происходит короткий электрический разряд. Эти искры невелики — их длина измеряется сантиметрами, — но каждая сопровождается миниатюрной ударной волной, которую микрофон способен уловить как звук.

Почему на Марсе это происходит легче, чем на Земле

Подобные процессы возможны и на Земле, особенно в сухих пустынях, но плотная атмосфера быстро гасит накопление зарядов. Марсианская атмосфера куда более разреженная и состоит в основном из углекислого газа, что создает другие условия.

В такой среде для возникновения искры требуется значительно меньше энергии. Именно поэтому небольшие электрические разряды могут происходить на Марсе чаще, чем на Земле. Ранее эту особенность связывали с появлением темных полос на склонах и другими поверхностными эффектами, которые сегодня изучают в контексте марсианских пылевых лавин.

Электричество как фактор марсианской химии

Искры внутри пылевых вихрей важны не только как акустическое явление. Электрические разряды способны запускать химические реакции в атмосфере, формируя высокоокисляющие соединения. Такие вещества могут разрушать органические молекулы на поверхности планеты.

Этот механизм рассматривается как возможное объяснение загадочного поведения метана. Газ неоднократно фиксировали в марсианской атмосфере, но он исчезает быстрее, чем предсказывают стандартные модели. Электрически активные пылевые бури могут ускорять его распад, дополняя процессы, связанные с утечкой атмосферы, которую ранее описывали в исследованиях о потере марсианской атмосферы.

Заряженная пыль и риски для техники

Пыль играет ключевую роль в климате Марса, влияя на нагрев поверхности и перенос тепла. Если частицы несут электрический заряд, это может менять их поведение: скорость оседания, траектории движения и устойчивость штормов.

Для техники это создает дополнительные риски. Заряженная пыль способна воздействовать на чувствительную электронику, что важно учитывать при проектировании будущих автоматических и пилотируемых миссий. Чем лучше ученые понимают эти процессы, тем надежнее можно сделать системы жизнеобеспечения, модули и энергетические установки для будущих баз.

Звук как новый инструмент изучения Марса

Микрофон SuperCam начал работу уже на следующий день после посадки Perseverance и с тех пор записал более 30 часов аудиоданных. В этих записях — ветер, вибрации ровера, звук винтов вертолета Ingenuity и теперь электрические разряды в пылевых дьяволах.

Акустические данные дополняют изображения и спектральный анализ, позволяя выявлять процессы, которые невозможно заметить визуально. Слушая Марс, ученые получают новое измерение планетарной науки и еще один способ понять, как на самом деле устроена эта кажущаяся тихой планета.

Сравнение: пылевые дьяволы Марса и Земли

На Земле пылевые вихри тоже возникают, особенно в пустынных районах. Однако плотная атмосфера быстро нейтрализует заряды, поэтому искры остаются редким и слабым явлением. На Марсе разреженный воздух облегчает накопление электричества, делая пылевые дьяволы не только визуально, но и физически более активными.

Плюсы и минусы открытия электрических разрядов

Это открытие расширяет понимание марсианской погоды и химии. С одной стороны, оно помогает объяснить разрушение органических молекул и нестабильность атмосферы. С другой — поднимает новые вопросы о безопасности техники и будущих экспедиций, где заряженная пыль может стать фактором риска.