Новости науки. На Марсе могут возникать "Пылевые дьяволы"

На поверхности Красной планеты. Рисунок из книги: Б. Ляпунов, «Мечте навстречу», 1958

Взаимодействие частиц пыли между собой в пылевых бурях на Марсе может привести к появлению электрических полей, достаточно сильных для возникновения разрядов, порождающих так называемые шумановские резонансы – стоячие электромагнитные волны. К такому выводу пришли физики из НИУ ВШЭ, Института космических исследований и МФТИ. Статья с результатами их исследований опубликована в журнале Icarus.

Знания о марсианской атмосфере повышают шансы межпланетных экспедиций на успех. В частности, при планировании космических полетов необходимо учитывать поведение частиц пыли и плазменно-пылевой системы над поверхностью Красной планеты.  В 2009 году радиотелескоп сети дальней космической связи NASA (a 34 m radio telescope of the NASA’s Deep Space Network) зарегистрировал нетепловое микроволновое излучение во время марсианской пылевой бури. Сейчас ученые рассмотрели роль пыли и пылевой плазмы в возбуждении на Марсе стоячих электромагнитных волн сверхнизких частот (ниже 100 кГц). С середины 1950-х годов это явление известно как шумановские резонансы – по имени австрийского ученого Отто Шумана, впервые осуществившего исследования стоячих электромагнитных волн в области Земля/ионосфера. Дело в том, что для электромагнитных волн это пространство представляет собой гигантский сферический резонатор, полость которого заполнена слабоэлектропроводящей средой. Если возникшая в этой среде электромагнитная волна после огибания земного шара снова совпадает с собственной фазой (входит в резонанс), то она может существовать долгое время.

Для атмосферы Марса нетипичны молнии в земном понимании. На Красной планете распространены пылевые вихри, или, как их еще называют, «пылевые дьяволы». Это небольшие ураганы диаметром примерно 100 м, продолжающиеся несколько минут. Процесс зарядки пылевых частиц в атмосфере Марса имеет некоторые общие черты с процессами, происходящими в вулканических облаках на Земле: две частицы сталкиваются, меньшая приобретает отрицательный заряд, а большая – положительный. Более тяжелые положительно заряженные частицы собираются в нижней части пылевых вихрей, тогда как более легкие отрицательно заряженные – в верхней части. Возникает разделение зарядов, что может приводить к электрическому разряду.

Однако, как пишут авторы статьи, пока нет однозначных экспериментальных свидетельств, подтверждающих существование электрических разрядов в атмосфере Марса. Для того чтобы точно узнать, существуют ли шумановские резонансы на Марсе, необходимо провести измерения электрических полей на поверхности Красной планеты.

По информации НИУ ВШЭ