Για δεκαετίες, η επιστημονική κοινότητα υποψιαζόταν ότι ο λεπτός, σκονισμένος αέρας του Άρη μπορεί να κρύβει ηλεκτρικές εκπλήξεις. Τώρα, για πρώτη φορά, έχουμε απτή απόδειξη. Οι ηχογραφίες του Perseverance rover εντόπισαν ήχους και ηλεκτρικά σήματα που αντιστοιχούν σε κεραυνούς, revealing a planetary environment much more electrically active than previously thought.
Η ανακάλυψη, η οποία δημοσιεύτηκε στο Nature από ερευνητές του Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie στην Τουλούζη, προσθέτει ένα κρίσιμο κομμάτι στο παζλ της ατμόσφαιρας του Κόκκινου Πλανήτη.
Η ιδέα των ηλεκτρικών εκκενώσεων δεν είναι κάτι νέο. Οι τεράστιοι όγκοι λεπτόκοκκης σκόνης που παρασύρονται από ανεμοστρόβιλους δημιουργούν συνθήκες ανάλογες με αυτές της Γης: τριβή μεταξύ σωματιδίων, συσσώρευση φορτίου και, δυνητικά, εκκένωση. Ωστόσο, παρά τις δεκάδες αποστολές που έχουν μελετήσει τον Άρη από τροχιά ή με οχήματα επιφανείας, κανένα όργανο δεν είχε μέχρι τώρα καταγράψει άμεση ηλεκτρική δραστηριότητα. Αυτό το «λευκό κενό» στις μετρήσεις έχει προκαλέσει ακόμα μεγαλύτερο μυστήριο γύρω από τα φαινόμενα της αρειανού ουρανού.
Η κομβική στιγμή ήρθε μέσω 28 ωρών ηχογραφήσεων από το μικρόφωνο της SuperCam, ενός από τα πιο ευέλικτα εργαλεία του Perseverance. Μελέτες των δεδομένων εντόπισαν 55 διακεκριμένους ήχους που ταυτίζονται με ηλεκτρικές εκκενώσεις. Σημειωτέον, οι περισσότερες εμφανίστηκαν κατά τη διάρκεια ισχυρών ανέμων, ενώ 16 συνέπεσαν με τη διέλευση των λεγόμενων dust devils, μικρών ανεμοστρόβιλων που κινούνται στην επιφάνεια και προκαλούν έντονη ηλεκτροστατική δραστηριότητα.
Οι καταγραφές περιλάμβαναν όχι μόνο παράξενους ήχους, αλλά και χαρακτηριστικές ηλεκτρικές «υπογραφές», τις οποίες αναγνωρίζουμε στη Γη ή σε εργαστηριακά πειράματα. Ωστόσο, η ενέργεια των αρειακών εκκενώσεων είναι υποτυπώδης σε σύγκριση με αυτή ενός γήινου κεραυνού. Οι τιμές κυμαίνονταν από 0,1 έως 150 nanojoule στα τυπικά γεγονότα και έφταναν έως τα 40 millijoule σε ένα έντονο περιστατικό, πιθανότατα λόγω φόρτισης πάνω στο ίδιο το rover. Για σύγκριση, ένας τυπικός κεραυνός στη Γη απελευθερώνει περίπου ένα δισεκατομμύριο joule.
Αυτή η σημαντική διαφορά στην ενέργεια δείχνει ότι οι αρειακές εκκενώσεις δεν παράγουν ορατές λάμψεις όπως αυτές που φωτίζουν τον γήινο ουρανό. Ωστόσο, η ύπαρξη συλλήβδην, έστω υποτονικών, ηλεκτρικών φαινομένων είναι υψίστης σημασίας, καθώς υποδηλώνει ότι η ατμόσφαιρα του Άρη είναι πιο περίπλοκη και δυναμική από ότι δείχνουν οι οπτικές παρατηρήσεις.
Εάν οι κεραυνοί όντως υφίστανται –έστω και σε αυτή τη μικροενεργειακή μορφή– μπορεί να διαδραματίζουν ρόλο στη χημική ανάπτυξη των αερίων του πλανήτη. Η ηλεκτρική ενέργεια μπορεί να λειτουργεί ως καταλύτης για χημικές αντιδράσεις, ενδεχομένως επηρεάζοντας το σχηματισμό μορίων ή την αποδόμηση άλλων, λίαν σημαντική σε μηχανισμούς που δεν έχουμε ακόμη πλήρως κατανοήσει. Παρόμοια φαινόμενα στη Γη συνδέονται με τη παραγωγή νιτρικών και άλλων χημικών ενώσεων που επηρεάζουν τη σύσταση της ατμόσφαιρας.
Η ανακάλυψη αυτή έχει όμως και άμεσες πρακτικές συνέπειες. Οι μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές προς τον Άρη πρέπει να λάβουν υπόψη τους αυτή τη νέα μεταβλητή. Οι καταιγίδες σκόνης μπορούν ήδη να καλύψουν τον Άρη για εβδομάδες, περιορίζοντας την προσβασιμότητα στην ηλιακή ενέργεια και αλλάζοντας το τοπίο. Η πιθανότητα ηλεκτρικής δραστηριότητας μέσα σε αυτές τις θύελλες προσθέτει ένα επίπεδο κινδύνου για τον εξοπλισμό, τα σκάφη και τις κατοικήσιμες δομές.
Είναι αξιοσημείωτο ότι, παρά τα ευρήματα αυτά, δεν έχουν εξηγηθεί αν ο Άρης παράγει φωτεινές λάμψεις παρόμοιες με τους Γήινους κεραυνούς. Καμία κάμερα δεν έχει καταγράψει κάτι τέτοιο μέχρι σήμερα. Ωστόσο, τα δεδομένα της SuperCam ανοίγουν την πόρτα για στοχευμένες παρατηρήσεις και ίσως για την ανάπτυξη νέων εργαλείων που θα βελτιστοποιηθούν ειδικά για την ανίχνευση οπτικών φαινομένων.
Καθώς το Perseverance συνεχίζει τη λειτουργία του στον κρατήρα Jezero, η πιθανότητα να καταγράψει ακόμα περισσότερα τέτοια φαινόμενα αυξάνεται. Αν η τάση επιβεβαιωθεί, θα μπορούσαμε σύντομα να αποκτήσουμε μια σαφέστερη εικόνα για το πώς ο άνεμος, η σκόνη και η ηλεκτρόσταση διαμορφώνουν την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη που κάποτε φιλοξενούσε νερό και ίσως κάποιου είδους πρώιμη χημική δραστηριότητα.
