Een internationaal team onder leiding van Baptiste Chide, onderzoeker aan het Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie in Frankrijk, heeft het eerste directe bewijs van elektrische activiteit in de atmosfeer van Mars geïdentificeerd.
Chide en zijn team ontdekten akoestische en elektrische signalen die overeenkomen met ontladingen tijdens perioden van wind en stofopstijging in de Jezero-krater, waar de Perseverance-rover zich bevindt. Deze bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
“Dit vormt bewijs van atmosferische elektrische activiteit op Mars,” zegt Chide, de hoofdauteur van de studie. Tot nu toe was mars-elektrificatie een terugkerende hypothese die verbonden was aan de overvloed aan stofstormen, maar het was nog nooit direct gedetecteerd.
Het team analyseerde 28 uur aan opnames van de microfoon van Perseverance die gedurende twee marsjaren waren verkregen, wat neerkomt op bijna vier aardse jaren. Ze identificeerden 55 elektrische evenementen in deze opnames.
“De resultaten tonen aan dat de ontladingen meer correleren met lokale convectieve activiteiten die verband houden met stof- of zandopstijging, zoals stofdevils of stormfronten, dan met perioden van hogere atmosferische troebelheid,” legt Chide uit. Dit weerlegt het idee dat elektrische velden automatisch toenemen in gebieden waar de atmosfeer troebeler is.
Twee van de evenementen werden geregistreerd tijdens de enige nabijbijeenkomsten van de rover met stofdevils, en beide genereerden ontladingen. Volgens de auteurs zouden “stofdevils met vergelijkbare parameters ook bronnen van vergelijkbare energieontladingen moeten zijn.”
Op basis van deze observaties schat het team dat de totale elektrische energie opgewekt door deze wervelingen in de regio Jezero kan variëren tussen 1 en 105 microjoules per vierkante kilometer per sol, afhankelijk van de intensiteit en frequentie van de wervels.
Waar komt de elektrische activiteit in de atmosfeer van Mars vandaan?
De studie suggereert ook dat actieve stormfronten — duizenden elk jaar op Mars — verantwoordelijk kunnen zijn voor het grootste deel van de atmosferische elektriciteit van de planeet. “De stormfronten domineren waarschijnlijk de wereldwijde elektrische balans van Mars,” geeft het artikel aan.
De elektrische ontladingen beïnvloeden niet alleen het stof in de lucht: ze hebben ook invloed op de atmosferische dynamiek en de oppervlaktchemie van de rode planeet. “Elektromagnetische velden verlagen de wrijvingseisen die nodig zijn om deeltjes op te tillen, wat positief bijdraagt aan de stofopstijging en het globale stof- en klimaatcyclus beïnvloedt,” verklaarden de auteurs.
Bovendien bevordert elektrificatie de productie van oxiderende stoffen zoals waterstofperoxide en kan het de chloorcyclus op Mars ondersteunen, factoren die de conservering van organische verbindingen en de mogelijke bewoonbaarheid van de omgeving beïnvloeden.
Naast hun wetenschappelijke waarde kunnen deze ontladingen echter ook een risico vormen voor toekomstige verkenners. “Een beter begrip van deze ontladingen zal helpen om robots en astronauten te beschermen,” waarschuwt het team. In het verleden zijn elektrische fenomenen als een mogelijke oorzaak voorgesteld voor storingen in missies zoals de Sovjetische Mars 3, die na enkele seconden in volle stofstorm stopte met uitzenden.
Deze ontdekking heropent een geheel nieuw onderzoeksgebied over mars-elektrificatie. “Deze studie activeert opnieuw de noodzaak voor instrumenten die zijn gewijd aan het in situ meten van elektrische activiteit en voor de ontwikkeling van nieuwe atmosferische modellen die deze fenomenen en hun gevolgen incorporeren,” concludeert Chide. De resultaten wijzen ook op de mogelijkheid dat vergelijkbare fenomenen zich kunnen voordoen op andere stoffige werelden in het zonnestelsel, zoals Venus of Titan.
