Voor het eerst in de geschiedenis hebben een internationaal team van wetenschappers kleine elektrische ontladingen in de atmosfeer van Mars gedetecteerd. Deze ontdekking is mogelijk gemaakt door het MEDA-instrument, een Spaanstalige meteorologische station dat zich op de NASA-rover Perseverance bevindt.
Twee Spaanse “planetaire meteorologen”, Germán Martinez en Alvaro Vicente-Retortillo, hebben aan deze belangrijke ontdekking bijgedragen. Het MEDA, ontworpen door het team van het Centrum voor Astrobiologie in Madrid in samenwerking met NASA, heeft metingen uitgevoerd over de temperatuur van de lucht en de grond, de richting en snelheid van de wind, de relatieve vochtigheid, en de zonnestraling, inclusief infrarode en ultraviolette straling. Deze gegevens zijn essentieel voor ons begrip van het Martiaanse klimaat, vooral wat betreft de stofstormen op het oppervlak van de planeet.
Wat zijn “tribo-elektrische ontladingen”?
In hun publicatie in het tijdschrift Nature bespreken de wetenschappers de “in situ detectie van tribo-elektrische ontladingen” geregistreerd door de microfoon van de rover. Martinez en Vicente-Retortillo leggen uit dat deze ontladingen kleine elektrische vonken zijn die ontstaan wanneer twee materialen wrijven, van elkaar scheiden of met elkaar in botsing komen, waardoor elektrische ladingen worden uitgewisseld. Dit fenomeen is vergelijkbaar met het gevoel van een schok bij het aanraken van een metalen voorwerp nadat men over een tapijt heeft gelopen.
Hoe ontstaan deze ontladingen?
Het MEDA-instrument heeft in bijna vier aardse jaren 55 “elektrische gebeurtenissen” geregistreerd. Deze ontladingen deden zich voornamelijk voor wanneer er stofwervelingen of bekende stormfronten in de buurt van de rover waren. De tegenstellingen tussen stofdeeltjes tijdens deze stormen lijken genoeg spanning te genereren om de kleine vonken te produceren, wat door de rover is vastgelegd.
De geluidssignalen van deze ontladingen hebben ook geholpen om de afstand van de vonk te berekenen: van enkele centimeters tot bijna twee meter van de microfoon. Martinez verduidelijkt dat “dit geen bliksem is zoals dat op aarde voorkomt”. Het betreft microscopische ontladingen met een energievariatie van enkele nanojoules tot ongeveer 40 millijoules. Dit piekniveau zou kunnen zijn opgetreden toen de rover zijn statische elektriciteit op de grond afvoerde.
Wat betekent deze ontdekking?
Volgens de twee onderzoekers begrijpen we nu beter het Martiaanse klimaat. Het artikel wijst erop dat deze ontladingen mogelijk een invloed hebben op de dynamiek van het Martiaanse stof, waardoor de windkracht die nodig is om deeltjes op te tillen wordt verminderd. Ze geloven ook dat het een “reactief elektrochemisch milieu” kan voeden dat in staat is om organische moleculen in de Martiaanse grond te vernietigen.
Bovendien waarschuwen de auteurs dat deze kleine ontladingen van belang zijn voor het ontwerp van toekomstige bemande missies. Statistische elektriciteit op Mars is niet slechts een curieus fenomeen, maar kan de werking van apparatuur en de veiligheid beïnvloeden. “Het kan een gevaar vormen voor rovers, de opstijgvoertuigen van de Mars Sample Return of de toekomstige astronauten die voet op Martiaanse bodem zetten,” concludeert de tekst.
Javier Ruiz Martínez
Redacteur op het gebied van maatschappij, wetenschap en innovatie.
