Συμβαίνουν κεραυνοί στον Άρη;

Καλλιτεχνική απεικόνιση κεραυνών στον Άρη. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty).

Ένα μοναχικό ρόβερ που μοχθεί στην άμμο του Άρη απάντησε σε ένα παλιό ερώτημα: Αν οι αστραπές κροταλίζουν στον κόκκινο πλανήτη και κανείς δεν τους ακούει, εξακολουθούν να κάνουν ήχο;

Σε ηχογραφήσεις που ελήφθησαν από το ρόβερ Perseverance της NASA , οι επιστήμονες εντόπισαν, για πρώτη φορά, ηλεκτρικές εκκενώσεις που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια των γεγονότων άγριας σκόνης στον Άρη και των στροβιλιζόμενων διαβόλων σκόνης - όχι μία, αλλά 55 φορές σε δύο χρόνια παρατήρησης στον Άρη.

Σε βίντεο το Perseverance Rover καταγράφει τους διαβόλους σκόνης που στροβιλίζονται στον Άρη (Mars Report).

Το κρίσιμο είναι ότι ο καιρός με σκόνη στον οποίο εμφανίστηκαν αυτά τα γεγονότα αποκαλύπτει τις συγκεκριμένες συνθήκες που απαιτούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας στη λεπτή, ξηρή ατμόσφαιρα του Άρη - κάτι που υποψιαζόταν εδώ και καιρό αλλά δεν είχε αποδειχθεί άμεσα μέχρι τώρα.

Πιστεύεται ότι ο κεραυνός συμβαίνει όταν οι ταραγμένες συνθήκες σε μια ατμόσφαιρα σπρώχνουν σωματίδια τριγύρω, τρίβοντάς τα μεταξύ τους για να δημιουργήσουν φορτίο. Τελικά, συσσωρεύεται τόσο πολύ φορτίο που πρέπει να πάει κάπου, παράγοντας μια εκκένωση .

Οι κεραυνοί είναι πανταχού παρόντες εδώ στη Γη, δημιουργώντας μερικές από τις πιο άγριες, ​​​​όμορφες καιρικές συνθήκες στον πλανήτη .

Συνδέεται περισσότερο με σύννεφα υδρατμών , αλλά η υγρασία δεν είναι απαραίτητη. Για παράδειγμα, οι κεραυνοί μαίνονται στους γιγάντιους αφρούς τέφρας που εκπέμπονται από τα ηφαίστεια .

Ακόμη και οι αμμοθύελλες- των οποίων τα ξηρά σωματίδια πυριτικού άλατος είναι μονωτές, όχι αγωγοί - μπορούν να παράγουν αρκετό φορτίο για να προκαλέσουν ηλεκτρικές εκκενώσεις .

Οι επιστήμονες είχαν προτείνει ότι παρόμοιοι μηχανισμοί θα μπορούσαν να ισχύουν στον Άρη , παρόλο που η ατμόσφαιρά του, που αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα, είναι πολύ λεπτότερη και ξηρότερη από τη Γη.

Άλλωστε, έχουν καταγραφεί κεραυνοί στον Δία και τον Κρόνο , και έχουν ανιχνευθεί προσωρινά στον Ποσειδώνα και τον Ουρανό , οι οποίοι διαφέρουν επίσης αρκετά σημαντικά από τη Γη (οι κεραυνοί στην Αφροδίτη παραμένουν ένα ανοιχτό ερώτημα ).

Τα μοντέλα υποδηλώνουν ότι εάν συμβούν ηλεκτρικές εκκενώσεις στον Άρη, πιθανότατα αυτές βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια , όπου η ατμοσφαιρική πίεση είναι η υψηλότερη.

Ευτυχώς, τυχαίνει να έχουμε ενεργά ρόβερ στην επιφάνεια του Άρη - και ένα από αυτά, το Perseverance , διαθέτει ένα όργανο ικανό να ανιχνεύει σημάδια κεραυνών.

Ένα διάγραμμα που απεικονίζει μικροσκοπικές εκκενώσεις κεραυνών στον Άρη. (Chide et al., Nature , 2025).

Με επικεφαλής τον πλανητικό επιστήμονα Baptiste Chide του Πανεπιστημίου της Τουλούζης στη Γαλλία, μια ομάδα επιστημόνων ανέλυσε δεδομένα που συλλέχθηκαν από το μικρόφωνο SuperCam της Perseverance , μια συσκευή ικανή να καταγράφει ηχητικά δεδομένα και ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.

Εξέτασαν λεπτομερώς πάνω από 28 ώρες ηχογραφήσεων από μικρόφωνο, αναζητώντας σημάδια ηλεκτρικής εκκένωσης ανάμεσα στη στροβιλιζόμενη σκόνη του πλανήτη.

Βρήκαν 55 συμβάντα, 7 από τα οποία κατέγραψαν πλήρως μια χαρακτηριστική υπογραφή ηλεκτρικής εκκένωσης. Αρχικά, το όργανο καταγράφει ένα ξαφνικό ηλεκτρονικό «σφάλμα» που προκαλείται από ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές καθώς η ηλεκτρική εκκένωση μπλέκεται με την καλωδίωση του μικροφώνου. Αυτό το σφάλμα ακολουθείται από μια χαλάρωση ή ringdown, που διαρκεί περίπου 8 χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Τα επτά γεγονότα που κατέγραψε πλήρως το Perseverance ολοκληρώθηκαν με την ακουστική υπογραφή ενός μικροσκοπικού ηχητικού κύματος που δημιουργήθηκε από την ηλεκτρική εκκένωση που θερμαίνει και διαστέλλει τον αέρα γύρω της.

Για να διασφαλίσουν ότι οι ηχογραφήσεις προέρχονται πράγματι από μικροσκοπικές εκκενώσεις κεραυνών, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα αντίγραφο SuperCam εδώ στη Γη. Κατέγραψαν ηλεκτρικές εκκενώσεις, αναπαράγοντας το προφίλ των ηχογραφήσεων από τον Άρη.

Η ομάδα χρησιμοποίησε μια μηχανή Wimshurst για να απελευθερώσει μικροσκοπικές ηλεκτρικές εκκενώσεις δίπλα σε ένα αντίγραφο της SuperCam της Perseverance. (Chide et al., Nature , 2025).

Είναι ενδιαφέρον ότι η υψηλή συγκέντρωση σκόνης στην ατμόσφαιρα δεν ήταν αρκετή από μόνη της για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Η συντριπτική πλειοψηφία των γεγονότων - 54 από τα 55 - σημειώθηκαν κατά τη διάρκεια του 30% των ισχυρότερων ανέμων που καταγράφηκαν στον Άρη κατά την περίοδο μελέτης, με τα περισσότερα να σχετίζονται με τα μέτωπα των καταιγίδων σκόνης.

Εν τω μεταξύ, καταγράφηκαν 16 ηλεκτρικές εκκενώσεις κατά τη διάρκεια των δύο συναντήσεων του Perseverance με τους διαβόλους σκόνης.

Με βάση έξι από τις επτά καταγεγραμμένες βροντές, οι περισσότερες εκκενώσεις ήταν μικροσκοπικές, μόλις 0,1 έως 150 νανοτζάουλ. Το έβδομο ακουστικό συμβάν ήταν το μεγαλύτερο, με ένταση 40 millijoules - σύμφωνα με μια εκκένωση από το ρόβερ στο έδαφος, πιθανώς συνδεδεμένη με συσσώρευση φορτίου από σωματίδια που τρίβονται πάνω στο ίδιο το Perseverance.

Αντίθετα, μια μέση αστραπή που εκπέμπεται από σύννεφο σε έδαφος στη Γη εκπέμπει περίπου ένα δισεκατομμύριο τζάουλ . Έτσι, οι αστραπές, όπως εκδηλώνονται στον Άρη, είναι πολύ διαφορετικές από τις αστραπές στη Γη - αλλά υπάρχουν, και αυτό έχει κάποιες ενδιαφέρουσες επιπτώσεις.

Ένα προφανές είναι ότι μπορεί να βοηθήσει στον σχεδιασμό της μελλοντικής τεχνολογίας εξερεύνησης του Άρη, ώστε να τον προστατεύσει από τις ηλεκτρικές εκκενώσεις που γνωρίζουμε τώρα ότι συμβαίνουν. Όπως έχουν κάνει και για την πρώιμη Γη , οι πλανητικοί επιστήμονες μπορούν πλέον να μοντελοποιήσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις χημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα του Άρη που θα προκαλούνταν από ηλεκτρική εκκένωση.

Σε ένα πιο εικαστικό επίπεδο, ορισμένες τρέχουσες θεωρίες σχετικά με την εμφάνιση ζωής στη Γη επικαλούνται τον κεραυνό ως σύστημα μεταφοράς των απαραίτητων συστατικών για να ωθήσουν μια συλλογή μορίων στη βιολογία. Εάν υπάρχει κεραυνός στον Άρη, οι αστροβιολόγοι μπορούν να τον συνυπολογίσουν και αυτό στις εκτιμήσεις τους για την πιθανότητα ζωής εκεί.

«Αυτή η μελέτη ανοίγει ένα αξιοσημείωτο πεδίο έρευνας για την ατμόσφαιρα του Άρη... και παρακινεί την ανάπτυξη νέων ατμοσφαιρικών μοντέλων για να ληφθούν υπόψη τα ηλεκτρικά φαινόμενα και οι συνέπειές τους στην ατμόσφαιρα του Άρη», καταλήγουν ο Chide και οι συνεργάτες του .

Τα ευρήματα τους έχουν δημοσιευτεί στο Nature .

Γεωδίφης με πληροφορίες από τη ΝΑΣΑ και τη σελίδα sciencealert

περισσότερα,

Detection of triboelectric discharges during dust events on Mars- Baptiste Chide, Ralph D. Lorenz, Franck Montmessin, Sylvestre Maurice, Yann Parot, Ricardo Hueso, German Martinez, Alvaro Vicente-Retortillo, Xavier Jacob, Mark Lemmon, Bruno Dubois, Pierre-Yves Meslin, Claire Newman, Tanguy Bertrand, Grégoire Deprez, Daniel Toledo, Agustin Sánchez-Lavega, Agnès Cousin & Roger C. Wiens

 https://www.nature.com/articles/s41586-025-09736-y

https://www.sciencealert.com/nasa-recorded-lightning-crackling-on-mars-for-the-first-time