На Марсі можуть з’являтися пилові вихори, які не лише обертаються, але й генерують електрику, як показує нове комп’ютерне моделювання. Дослідницька група під керівництвом Варана Шіла змоделювала, як суха атмосфера Марса та тертя частинок пилу створюють заряд в умовах вихору. Виявилося, що електричні поля можуть розростися до такої сили, що виникають короткі розряди, схожі на блискавку. Це електрифікація становить певну загрозу для місій на поверхні, адже заряджений пил може прилипати до коліс ровера, сонячних панелей та антен, що заважатиме сонячному світлу і комунікаціям.
Формування та особливості марсійських пилових вихорів
Згідно з дослідженням, пилові вихори виникають, коли Сонце нагріває поверхню Марса, змушуючи тепле повітря підніматися вгору і обертатися у вихори. Холодніше повітря швидко надходить всередину знизу, витягаючи піднімаючуся колонну вгору і піднімаючи пил високо в небо. Через нижчу гравітацію та тоншу атмосферу, ніж на Землі, марсійські пилові вихори можуть бути значно вищими — в три рази більшими за земні бурі. Першими пилові вихори на Марсі виявила місія NASA «Вікінг», а згодом ровери, такі як «К’юріосіті» та «Персеверанс», зафіксували їх, що мчать над пустими рівнинами. Ці вихори очищують сонячні панелі – як це сталося з «Спірітом» у 2005 році, але частіше вони підносять дрібний пил, який може покривати інструменти.
Електрифікація та ризики для роверов
Частинки пилу в марсійських вихорах можуть отримувати заряд під час зіткнень (трибоеlectricний ефект). Моделі Шіла прогнозують, що це розділення зарядів може створювати сильні електричні поля всередині пилового вихору. Ці поля можуть навіть перевищувати поріг іонізації атмосфери Марса (приблизно 25 кВ/м), що достатньо, щоб запалити блискавку в вихорі. Ровер NASA «Персеверанс» зафіксував схоже на маленький трибоелектричний розряд, коли пиловий вихор пронісся над ним.
Навіть без блискавки, накопичення статичної електрики є проблемою. Як зазначає планетарний вчений Йоав Яір, “електризований пил прилипатиме до провідних поверхонь, таких як колеса, сонячні панелі та антени”, що може зменшити кількість сонячного світла, яке досягає панелей, і заважати зв’язку. Ровери можуть знадобитися нові елементи дизайну або процедури для подолання цієї аномальної марсійської погоди.