De registratie van elektrische ontladingen op Mars markeert een mijlpaal in de planetenverkenning, met de bevestiging van dit fenomeen in de Marsatmosfeer. Dit baanbrekende resultaat, behaald door wetenschappers van het Instituut voor Astrofysica en Planetologie in Frankrijk, is mogelijk gemaakt door de microfoon van het SuperCam-instrument aan boord van de NASA-rover Perseverance, die intense signalen opving in het midden van twee stofwervelingen.
De analyse van de gegevens die door SuperCam zijn verzameld, stelt wetenschappers in staat om elektromagnetische en akoestische signalen te identificeren die verband houden met elektrische ontladingen. Deze signalen zijn vergelijkbaar met de kleine vonken van statische elektriciteit die op aarde ontstaan wanneer men een metalen object aanraakt in droge omstandigheden. Deze waarneming, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature, vertegenwoordigt de eerste directe bevestiging van een fenomeen dat tot nu toe voornamelijk was getheoretiseerd voor Mars.
Volgens de auteurs van de studie berust de verklaring voor deze ontladingen op de wrijving tussen kleine stofdeeltjes die, door tegen elkaar te botsen, een lading van elektronen verzamelen en daarna deze energie vrijgeven in de vorm van elektrische bogen van enkele centimeters lengte, vergezeld van hoorbare schokgolven.
Op aarde is dit proces bekend, vooral in woestijngebieden, hoewel het zelden leidt tot elektrische ontladingen. Op Mars vergemakkelijkt de atmosfeer, die voornamelijk uit kooldioxide bestaat en veel dunner is dan die van de aarde, de vorming van deze vonken, aangezien er veel minder lading nodig is voor hun ontstaan.
De impact van deze ontdekking reikt verder dan de eenvoudige constatering van een fysisch fenomeen. De aanwezigheid van elektrische ontladingen in de Marsatmosfeer verandert de fundamentele inzichten in de chemie van de planeet, aldus de wetenschappers. Deze ontladingen kunnen de vorming van sterk oxiderende verbindingen versnellen, die in staat zijn om organische moleculen op het oppervlak te vernietigen en tal van atmosferische verbindingen te veranderen, wat aanzienlijke gevolgen heeft voor het fotoquimische evenwicht van Mars.
Dit proces zou ook verband kunnen houden met de snelle afname van methaan, een onderwerp dat al jarenlang debat oproept binnen de wetenschappelijke gemeenschap. Bovendien kan de noodzakelijke accumulatie van elektrische ladingen voor deze ontladingen invloed uitoefenen op het transport van stof, wat een belangrijke rol kan spelen in de klimatologische dynamiek van Mars, die nog veel vragen oproept. De aanwezigheid van deze ontladingen vormt ook een risico voor de elektronische apparatuur van de huidige robotische missies en kan een gevaar betekenen voor toekomstige bemande missies.
De microfoon van SuperCam, die in 2021 op Mars begon te functioneren, een dag na de landing van Perseverance, is cruciaal geweest voor deze vooruitgang. Sindsdien heeft het meer dan dertig uur aan geluiden van de planeet geregistreerd, waaronder het geluid van de wind, de werking van de rotorbladen van de Ingenuity-helikopter, en nu ook de elektrische ontladingen. Dit resultaat benadrukt de waarde van akoestiek als een instrument voor de exploratie van andere werelden.
In de studie gepubliceerd in Nature benadrukten de auteurs: “De bliksem is een van de meest energetische manifestaties van elektrische activiteit in de atmosferen van planeten, met waarnemingen die niet alleen op aarde maar ook op Saturnus en Jupiter zijn gedocumenteerd. Op Mars wordt de aanwezigheid van elektrische activiteit al lange tijd vermoed, maar nooit direct bewezen.”
De auteurs gaven aan dat de bevestiging van elektrische ontladingen op Mars nieuwe perspectieven opent voor de studie van de atmosfeer en het oppervlak van de planeet, evenals voor de veiligheid van toekomstige exploratiemissies.
