Όταν το 2021 το Perseverance προσεδαφίστηκε στον κρατήρα Jezero, είχε έναν ξεκάθαρο στόχο: να αναζητήσει ίχνη αρχαίας ζωής και να μελετήσει το γεωλογικό παρελθόν του πλανήτη
Για δεκαετίες ο Άρης περιγραφόταν ως ένας νεκρός, παγωμένος και απόλυτα σιωπηλός πλανήτης. Ένας κόσμος καλυμμένος από σκόνη, χωρίς ήχο, χωρίς ενέργεια, χωρίς εκπλήξεις. Όμως κάτω από τον κόκκινο ουρανό και μέσα στους αμμόλοφους του κρατήρα Jezero, κάτι απρόσμενο συμβαίνει. Κάτι που καμία αποστολή στο παρελθόν δεν είχε καταφέρει να ανιχνεύσει. Το Perseverance, το πιο εξελιγμένο ρομποτικό όχημα που έχει στείλει ποτέ η NASA στον Άρη, άκουσε κάτι που δεν έπρεπε, θεωρητικά, να υπάρχει: ηλεκτρικούς σπινθήρες μέσα στον αρειανό άνεμο.
Όταν το 2021 το Perseverance προσεδαφίστηκε στον κρατήρα Jezero, είχε έναν ξεκάθαρο στόχο: να αναζητήσει ίχνη αρχαίας ζωής και να μελετήσει το γεωλογικό παρελθόν του πλανήτη. Ανάμεσα στα επιστημονικά του όργανα, όμως, υπήρχε κάτι εντελώς καινούργιο. Το σύστημα SuperCam διέθετε μικρόφωνο, το πρώτο που καταγράφει απευθείας ήχο από την επιφάνεια του Άρη.
Λίγο καιρό μετά την άφιξή του, το μικρόφωνο άρχισε να καταγράφει παράξενα ακουστικά σήματα κατά τη διάρκεια διελεύσεων dust devils, των μικρών ανεμοστρόβιλων σκόνης που σαρώνουν την αρειανή επιφάνεια. Στην αρχή, οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι πρόκειται για τεχνικό θόρυβο ή σφάλμα του οργάνου. Όμως τα σήματα επαναλαμβάνονταν. Και το πιο ανησυχητικό: συνοδεύονταν από ηλεκτρομαγνητικές ενδείξεις.
Η ανάλυση των δεδομένων αποκάλυψε κάτι ιστορικό. Για πρώτη φορά υπήρχαν άμεσες αποδείξεις ηλεκτρικής δραστηριότητας στην ατμόσφαιρα του Άρη. Οι ήχοι που κατέγραψε το Perseverance δεν ήταν απλώς ριπές ανέμου, αλλά μικροσκοπικά «κρακ» από ηλεκτρικές εκκενώσεις μέσα στους ανεμοστρόβιλους.
Dust devils με ηλεκτρισμό σε έναν αφιλόξενο πλανήτη
Οι dust devils στον Άρη μοιάζουν οπτικά με αυτούς της Γης, όμως λειτουργούν σε εντελώς διαφορετικές συνθήκες. Καθώς κινούνται, τα λεπτόκοκκα σωματίδια σκόνης συγκρούονται και τρίβονται μεταξύ τους, δημιουργώντας ηλεκτρικά φορτία μέσω τριβής. Η συνεχής κίνηση οδηγεί σε διαχωρισμό θετικών και αρνητικών φορτίων, δημιουργώντας ένα ασταθές ηλεκτρικό περιβάλλον μέσα στο στρόβιλο.
Η κρίσιμη διαφορά είναι η ατμόσφαιρα. Ο Άρης έχει ατμόσφαιρα κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα και πυκνότητα μόλις 1% της γήινης. Αυτή η εξαιρετικά αραιή ατμόσφαιρα μειώνει δραστικά το όριο που απαιτείται για να προκληθεί ηλεκτρική εκκένωση. Έτσι, σπινθήρες μήκους λίγων εκατοστών μπορούν να δημιουργηθούν με ελάχιστη ενέργεια. Στη Γη, η παχύτερη ατμόσφαιρα καταστέλλει τέτοια φαινόμενα, γι’ αυτό και είναι σπάνια στους γήινους dust devils. Στον Άρη, αντίθετα, φαίνεται πως αποτελούν τον κανόνα.
Κάθε τέτοιος μικροσπινθήρας δημιουργεί ένα μικρό κρουστικό κύμα, αρκετό ώστε να καταγραφεί από το εξαιρετικά ευαίσθητο μικρόφωνο του SuperCam. Ο πλανήτης που θεωρούνταν «βουβός» αποδείχθηκε ηλεκτρικά ζωντανός.
Γιατί οι σπινθήρες αλλάζουν όσα ξέραμε για τον Άρη
Η σημασία της ανακάλυψης δεν περιορίζεται στην πρωτοτυπία της. Οι ηλεκτρικές εκκενώσεις μέσα στη σκόνη έχουν άμεσες συνέπειες στη χημεία της αρειανής ατμόσφαιρας. Κατά τη διάρκεια αυτών των εκκενώσεων, δημιουργούνται ισχυρά οξειδωτικά μόρια, ικανά να διασπάσουν οργανικές ενώσεις.
Εδώ έρχεται να κουμπώσει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του Άρη: το μεθάνιο. Τα τελευταία χρόνια, ανιχνεύσεις μεθανίου έχουν καταγραφεί επανειλημμένα, μόνο για να εξαφανιστούν πολύ γρήγορα, πολύ γρηγορότερα απ’ ό,τι προβλέπουν τα υπάρχοντα μοντέλα. Οι ηλεκτρικοί σπινθήρες μέσα στις καταιγίδες σκόνης ενδέχεται να επιταχύνουν τη διάσπαση του μεθανίου, προσφέροντας μια πειστική εξήγηση για την εξαφάνισή του.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Nature και υπογράφεται από επιστήμονες του Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, ενισχύει την ανάγκη να ενσωματωθούν οι ηλεκτροχημικές διεργασίες στα μοντέλα για το κλίμα, την ατμόσφαιρα και τη δυνητική κατοικησιμότητα του Άρη.
Πρόκληση και προειδοποίηση για τις μελλοντικές αποστολές
Η ύπαρξη ηλεκτρικά φορτισμένης σκόνης δεν είναι απλώς ένα θεωρητικό εύρημα. Είναι ένας υπαρκτός κίνδυνος. Στη Γη, η σκόνη αποτελεί ήδη σοβαρό εχθρό για ηλεκτρονικά συστήματα. Στον Άρη, η απειλή πολλαπλασιάζεται.
Οι ηλεκτρικές εκκενώσεις μέσα σε καταιγίδες σκόνης μπορεί να προκαλέσουν ηλεκτροστατικές παρεμβολές, φθορά σε όργανα, μείωση απόδοσης των ηλιακών πάνελ και πιθανές βλάβες σε ευαίσθητο εξοπλισμό. Για μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές, η ανάγκη για καλύτερη μόνωση, θωράκιση και σχεδιασμό γίνεται πλέον επιτακτική.
Τα δεδομένα του Perseverance δίνουν στους μηχανικούς πολύτιμες πληροφορίες για να σχεδιάσουν πιο ανθεκτικά συστήματα, μειώνοντας τους κινδύνους για ρομπότ και ανθρώπους που θα επιχειρήσουν να ζήσουν και να εργαστούν στον Κόκκινο Πλανήτη.
Ο Άρης αποκτά φωνή
Πριν από το Perseverance, ο Άρης ήταν ένας κόσμος εικόνων και αριθμών. Τώρα έχει ήχο. Το μικρόφωνο του SuperCam έχει ήδη καταγράψει περισσότερες από 30 ώρες ακουστικού υλικού: τον άνεμο που φυσά πάνω από τους βράχους, τον χαρακτηριστικό βόμβο των ελίκων του ελικοπτέρου Ingenuity και, πλέον, το ανεπαίσθητο τριζοβόλημα της ηλεκτρικής ενέργειας μέσα στη σκόνη.
Ο Άρης δεν είναι πια σιωπηλός. Και κάθε νέος ήχος που φτάνει στη Γη αποκαλύπτει ότι αυτός ο φαινομενικά νεκρός πλανήτης κρύβει ακόμη μυστικά, ικανά να αλλάξουν όσα πιστεύαμε για το παρελθόν, το παρόν και το μέλλον του.