Elektrodynamika na Marsie
Omawiana fioletowa poświata ma być wynikiem tak zwanego efektu tryboelektrycznego – zjawiska fizycznego, do którego dochodzi, gdy tarcie między dwoma obiektami powoduje przeniesienie ładunku między nimi. W marsjańskiej atmosferze przenoszenie ładunków ma zachodzić między łopatami helikoptera a zawieszonymi w niej ziarnami pyłu. Gdy ładunki będą wystarczająco wysokie, atmosfera wokół helikoptera będzie przewodzić prąd i generować niebieskawo-fioletową plazmową koronę. Na ziemi podobnym zjawiskiem są tak zwane Ognie świętego Elma, które zadziwiały marynarzy, gdy te otaczały końce masztów ich statków.
„Słaba poświata byłaby najbardziej widoczna w godzinach wieczornych, kiedy niebo znajdujące się w tle jest ciemniejsze.”, powiedział William Farrell, fizyk z NASA i główny autor pracy poświęconej opisywanemu zjawisku. „Eksperymentalny śmigłowiec NASA, Ingenuity, nie lata o tej porze dnia, ale przyszłe drony mogą zostać do tego dopuszczone, co pozwoli na podjęcie się prób zaobserwowania poświaty.”
W celach nawigacyjnych Ingenuity wykorzystuje kamerę skierowaną w dół, w stronę marsjańskiej powierzchni. Dlatego nie może latać nocą. Szkoda, zwłaszcza że nocą marsjańskie „powietrze” jest gęstsze, a więc latanie w nim wtedy powinno być łatwiejsze.
Widok, na który musimy poczekać
Co ciekawe, chociaż w przypadku Ingenuity nie zaobserwujemy poświaty, istnieje bardzo duża szansa na to, że zaobserwujemy go w przypadku marsjańskiego helikoptera, który będzie mógł latać nocą. Ma to związek z tym, jak rozrzedzona jest atmosfera Marsa. Jej gęstość stanowi zaledwie 1% ziemskiej atmosfery, co sprawia, że ta z większą łatwością przewodzi elektryczność. Wolne elektrony mają po prostu więcej miejsca na to, aby rozpędzać się i rozbijać się o dwutlenek węgla w atmosferze, a w rezultacie uwalniać kolejne elektrony i powtarzać ten proces. Cykl ten nazywa się lawiną elektronową.
„W teorii powinien wystąpić jakikolwiek efekt, ale to, czy lawina elektronowa będzie wystarczająco silna, aby wytworzyć poświatę i czy podczas misji będzie można ją zaobserwować, jeszcze nie jest pewne. Loty przyszłych dronów na Marsie pozwolą rozwiać wątpliwości.”, wyjaśnił Farrell. „W zasadzie, można by nawet umieścić małe elektrometry w pobliżu śmigieł i nóg helikopterów, by monitorować jakiekolwiek powstające ładunki. Pomiary prowadzone z ich pomocą miałyby zarówno wartość naukową, jak i informowałyby o stanie zdrowia pojazdu podczas lotu.”
Cóż, prędzej czy później przekonamy się, czy w helikoptery na Marsie są w stanie generować fioletową poświatę w ich otoczeniu. To dlatego, że NASA już planuje budowę marsjańskiego helikoptera drugiej generacji, jako że wysłanie na Czerwoną Planetę eksperymentalnego helikoptera Ingenuity okazało się sukcesem. Ba, Ingenuity dosłownie przebił wszelkie oczekiwania agencji.
Źródło: NASA, fot. tyt. NASA/Jay Friedlander