ทำไมดาวอังคารสายฟ้าจึงอ่อนแอและหายาก

Send

ภาพประกอบของศิลปินเกี่ยวกับบรรยากาศบางของดาวอังคาร

(ภาพ: © NASA)

หากฟ้าผ่าบนดาวอังคารอาจมีพลังน้อยกว่าและบ่อยกว่าฟ้าผ่าบนโลกทั้งหมดนี้เป็นเพราะ อากาศบาง ๆ ของ Red Planetการศึกษาใหม่พบว่า

นักวิทยาศาสตร์ประกาศ หลักฐานแรกของสายฟ้าบนดาวอังคาร ในปี 2009 หลังจากที่พวกเขาตรวจพบ การปล่อยคลื่นไมโครเวฟ จากพายุฝุ่นปี 2006 บนดาวเคราะห์แดงที่นักวิจัยแนะนำว่ามาจากการปล่อยกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ในทันที

อย่างไรก็ตามการวิจัยที่ตามมาล้มเหลวในการค้นหาหลักฐานทางวิทยุของฟ้าผ่าในพายุฝุ่นอังคารแม้ว่า ข้อมูลห้าปี รวบรวมโดยยานอวกาศ Mars Express ของยุโรปและ ข้อมูลสามเดือน จากกล้องโทรทรรศน์อัลเลนในแคลิฟอร์เนีย

ที่เกี่ยวข้อง: 7 Mysteries ที่ใหญ่ที่สุดของ Mars

เพื่อตรวจสอบว่าทำไมสายฟ้าถึงเกิดขึ้นได้ยาก ดาวอังคารนักวิทยาศาสตร์มุ่งความสนใจไปที่ชนิดของฟ้าผ่าที่เกิดพายุฝุ่น เม็ดทรายและอนุภาคอื่น ๆ ในพายุเหล่านี้สามารถสร้างประจุไฟฟ้าผ่าน "ไทรโบอิเล็กทริกเอฟเฟกต์" ซึ่งเป็นผลแบบเดียวกันกับที่เกิดขึ้นทุกวัน เมื่อวัตถุสองชิ้นชนกันหรือถูกันซ้ำ ๆ พื้นผิวของวัสดุหนึ่งสามารถขโมยอิเล็กตรอนจากพื้นผิวอีกวัตถุหนึ่งซึ่งเป็นประจุสะสม

ในการศึกษาใหม่นักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองกับหินบะซอลต์ซึ่งเป็นหินภูเขาไฟมืดที่พบได้ทั่วไปในเปลือกดาวอังคาร นักวิจัยวางธัญพืชทรงกลมที่มีความกว้างประมาณ 1 ถึง 2 มิลลิเมตรลงบนจานที่สั่นสะเทือนเป็นเวลา 30 นาทีเพื่อสร้างประจุไทรโบอิเล็กทริก นักวิทยาศาสตร์สกัดเมล็ดออกจากรูตรงกลางจานเพื่อวัดระดับประจุไฟฟ้า

นักวิจัยได้ทำการเปลี่ยนแปลงความดันอากาศในห้องทดลองซึ่งทำการทดลองตั้งแต่ 0.03 millibars ถึง 80 millibars ในการเปรียบเทียบความดันบรรยากาศโดยเฉลี่ยบนดาวอังคารคือ 6 มิลลิบามีตั้งแต่น้อยกว่า 1 มิลลิบาคาร์ที่จุดสูงสุดของดาวอังคารบนดาวอังคารไปจนถึงมากกว่า 10 มิลลิบาร์ในหุบเขาลึกของเรดแพลนเน็ต บนโลกความดันบรรยากาศเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 1,000 millibars ที่ระดับน้ำทะเล

นักวิทยาศาสตร์พบว่าประจุไฟฟ้ามีปัญหาในการสะสมบนเม็ดหินบะซอลต์ที่ความกดอากาศต่ำ โดยรวมแล้วประจุไฟฟ้าของธัญพืชที่ความดันอากาศอังคารนั้นมีขนาดเล็กกว่าอย่างน้อยห้าเท่าของความดันสูงสุดที่ทดสอบและมันก็ยังเล็กกว่าเมื่อเทียบกับความดันบรรยากาศโดยเฉลี่ยที่ระดับน้ำทะเลบนโลก ผู้เขียนนำการศึกษา Gerhard Wurm นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยดูสบูร์ก - เอสเซินในเยอรมนีบอกกับ Space.com ว่าด้วยความกดดันบรรยากาศบนดาวอังคาร

บนโลกปรากฏการณ์อื่น ๆ เช่นรังสีคอสมิกจากห้วงอวกาศหรือรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์สามารถสร้างประจุไฟฟ้าที่จำเป็นสำหรับสายฟ้าได้ อย่างไรก็ตามกลไกเหล่านี้มีความแข็งแรงไม่เพียงพอบนดาวอังคารเพื่อช่วยสร้างสายฟ้าที่นั่น Wurm กล่าว

นักวิทยาศาสตร์ได้ให้รายละเอียด การค้นพบของพวกเขา ในวารสารอิคารัสฉบับเดือนตุลาคม 2019