|
Признаки молниеносной активности на Марсе
|
|
|
|
Изучая обширные данные, собранные космическим аппаратом NASA "Атмосфера Марса и изменчивая эволюция" (MAVEN) за последнее десятилетие, ученые обнаружили знакомый тип электромагнитного сигнала, обычно вызываемого молнией. Эта редкая находка является первым прямым свидетельством грозовой активности на Марсе. Недавно команда ученых опубликовала свои выводы в журнале Science Advances, где они описывают это событие и объясняют, почему на Марсе так трудно обнаружить молниеподобную активность.
|
|
|
|
Свистящие волны - это низкочастотные радиоволновые сигналы, генерируемые молнией, которые создают импульс, распространяющийся через магнитосферу планеты, следуя вдоль силовых линий магнитного поля. Свистящие волны рассеиваются из-за более низкой скорости прохождения низких частот через плазму ионосферы и магнитосферу. Эти волны характерны для Земли, но также наблюдались на Юпитере, Сатурне и Нептуне. Все эти планеты обладают сильными магнитными полями и соответствующими магнитосферами, что способствует распространению волн Вистлера.
|
|
|
|
Марс, с другой стороны, не обладает глобальным магнитным полем, подобным земному. Это объясняется тем, что внутренняя активность, которая вызывает эти магнитные поля, прекратилась на Марсе миллиарды лет назад. Это может способствовать тому, что разряды, подобные молнии, в атмосфере Марса до сих пор не наблюдались. Но подобная молнии активность на Марсе не является чем-то невозможным.
|
|
|
|
|
|
|
"Моделирование и лабораторные эксперименты показывают, что во время марсианских пыльных бурь, вероятно, происходят электрические разряды, подобные тем, которые наблюдаются при земных извержениях вулканов и пылевых вихрях. Во время пыльных бурь частицы пыли приобретают электрический заряд в результате столкновений", - объясняют авторы исследования.
|
|
|
|
Далее команда говорит, что в сочетании с определенными атмосферными условиями эти пыльные бури могут вызывать электрические разряды. Это было подтверждено в лабораторных экспериментах. И хотя на Марсе нет глобального магнитного поля, на поверхности Марса есть локализованные магнитные поля земной коры. В южном полушарии они, как правило, намного сильнее, чем в северном. Таким образом, волны свиста потенциально могут распространяться вдоль этих силовых линий, когда они генерируются в результате молниеподобной активности во время пыльных бурь.
|
|
Крайне маловероятное обнаружение
|
|
|
|
Из более чем 108 000 измерений, проведенных с помощью MAVEN, команда обнаружила в ионосфере Марса единственную свистящую волну с разбросанными частотами. На снимке отчетливо виден свист, длящийся 0,4 секунды и охватывающий частоту до 110 Гц. Команда провела теоретическое моделирование, которое подтвердило правдоподобность распространения волны от поверхности к космическому аппарату. И хотя команда отмечает, что они не могут точно определить местоположение выброса и то, был ли он вызван пыльной бурей, они говорят, что полученные данные очень похожи на данные о волнах свиста, генерируемых молниями на Земле.
|
|
|
|
Поскольку на данный момент обнаружено только одно из этих событий, становится ясно, что подобные молнии на Марсе неуловимы. Чтобы зафиксировать хотя бы одно событие, необходимо было выполнить несколько условий. Например, локализованное магнитное поле должно было быть достаточно сильным и вертикальным, чтобы его мог обнаружить орбитальный аппарат. Также требовались особые условия в ионосфере. Кроме того, измерение должно было проводиться в совершенно определенном месте (на стороне Марса, где наблюдаются ночные условия) в определенное время (когда магнитное поле было ориентировано вертикально).
|
|
|
|
Команда пишет: "Мы отмечаем, что, хотя условия на ночной стороне ионосферы присутствовали примерно на трети проанализированных снимков волн, такие высокие значения наклона магнитного поля встречаются крайне редко; менее 1% исследованных снимков волн (всего 679) были измерены в местах с такими высокими значениями, и только 290 из них были сделаны в ночное время. из них при SZA > 100°.
|
|
|
|
"Это говорит о том, что, хотя на Марсе могут происходить молниеподобные процессы электрического разряда, свойства ионосферы часто препятствуют образованию заметного свиста. Кроме того, сами разряды могут быть нечастыми или слабыми, возможно, из-за дополнительных процессов, препятствующих генерации пробивного электрического поля".
|
|
|
|
Благодаря тому, что MAVEN оказался в нужном месте в нужное время, ученые теперь знают немного больше об условиях на Марсе. Эта информация может помочь в планировании будущих миссий и внести свой вклад в наше понимание атмосферы планет и сравнительную планетологию.
|
|
|
|
Источник
|
