کشفی خارق‌العاده: مریخ‌نورد ناسا موفق به ضبط صدای صاعقه در سیاره سرخ شد

محققان بالاخره شواهد مربوط به وجود صاعقه بر روی سیاره مریخ را کشف کرده‌اند. مریخ‌نورد پرسیویرنس از ناسا توانسته صداهای ناشی از تخلیه‌های الکتریکی در اتمسفر این سیاره سرخ را ثبت نماید. علی‌رغم شگفت‌انگیز بودن این دستاورد، می‌توان گفت که چندان هم غیرمنتظره نبوده است.

برخلاف رعد و برق‌های زمین که زنجیره‌ای از تخلیه‌های ولتاژ بالا بین ابرها و زمین تشکیل می‌دهند، تخلیه‌های مریخی بسیار کوچک‌تر و تنش‌زاتر هستند. این پدیده‌ها به طور مشابه به حسی که در صبح‌های سرد زمستانی وقتی پاهایتان را روی فرش می‌کشید و سپس دستتان را به یک دستگیره فلزی می‌زنید، شباهت دارند. بپتیست شید، یکی از دانشمندان مؤسسه تحقیقات اخترفیزیک و علوم سیاره‌ای در تولوز فرانسه، این جرقه‌های ریز را به عنوان «صاعقه مینیاتوری مریخی» توصیف می‌کند.

در حالی که جرقه‌های الکتریکی روی مریخ به شدت صاعقه‌های زمین نیستند، ممکن است در واکنش‌های شیمیایی جو این سیاره تأثیری داشته باشند. این شوک‌ها به هیچ وجه برای فضانوردانی که در آینده بر سطح مریخ قدم می‌گذارند، خطرناک نخواهد بود و هیچ نوع برق‌گرفتگی ایجاد نمی‌کند. اما از سوی دیگر، این تخلیه‌های الکتریکی که در واقع مدارات کوتاهی میان مولکول‌های گاز هستند، می‌توانند به مرور زمان به تجهیزات الکترونیکی و حتی لباس‌های فضانوردان آسیب برسانند.

وجود صاعقه بر روی سایر سیارات منظومه شمسی، نظیر مشتری و زحل، نیز تأیید شده است. به دلیل سرمای شدید و شرایط خشک مریخ، دانشمندان پیش از این به این نتیجه رسیده بودند که بارهای الکتریکی در جو سیاره می‌توانند انباشته شوند، به‌خصوص در طوفان‌های گرد و غبار که ذرات به یکدیگر اصطکاک می‌زنند و سپس تخلیه می‌شوند.

جایلز هریسون، استاد فیزیک جو در دانشگاه ریدینگ انگلستان که در این تحقیق دخیل نبوده، اظهار می‌دارد: «این یافته‌ها بسیار جالب و جذاب هستند و به باور من به عنوان معتبرترین شواهد مشاهده‌ای از فعالیت الکتریکی در جو مریخ به حساب می‌آیند.»

به طور شگفت‌آور، صاعقه کوچک مریخی تاکنون به صورت بصری مشاهده نشده است. کشف این پدیده از طریق میکروفون پرسیویرنس انجام شد که توانست صدای تخلیه الکتریکی را، یعنی چیزی شبیه به صاعقه کوچک، ثبت کند. این صدا به طور قابل توجهی نرم و ملایم است و یک «تق» ناشی از بار استاتیک را ادای می‌کند.

میکروفون مریخ‌نورد همچنین توانسته زمزمه‌های با فرکانس پایین باد را در هنگام عبور گردبادهای کوچک گرد و غبار و همچنین صدای برخورد ذرات گرد و غبار به خود مریخ‌نورد ضبط کند. به علاوه، صدای بلندی نیز شنیده شد که در ابتدا دانشمندان را به شگفتی واداشت. دکتر شید می‌گوید: «وقتی سه سال پیش به تحلیل صداهای ضبط‌شده پرداختیم، گمان کردیم ممکن است مربوط به یک دانه بزرگ گرد و غبار باشد.»

سپس دکتر شید در یک کنفرانس در خصوص الکتریسیته جوی شرکت کرد و متوجه شد که این صدا ممکن است شبیه به جرقه‌ای باشد که هنگام جدا کردن یک دستگاه الکتریکی بدون خاموش کردن آن تولید می‌شود. بررسی دقیق‌تر فرکانس‌های صوتی نشان داد که این جرقه به شکل یک موج ضربه‌ای است و صدا دو بخش دارد که چند هزارم ثانیه با هم فاصله دارند.

بخش اول صدا شامل امواج رادیویی ناشی از تخلیه‌های الکتریکی بود که میکروفون توانسته آن‌ها را ثبت کند. دکتر شید اظهار می‌دارد: «شبیه‌سازی‌هایی انجام دادیم و به این نتیجه رسیدیم که این دقیقاً همان نوع موجی است که در داده‌های مریخ مشاهده می‌شود.» بخش دوم صدای رعد کوچک است که فاصله کوتاه بین دو بخش به تأخیر بین دیدن صاعقه و شنیدن رعد در زمین شباهت دارد.

این اولین بار نیست که تخلیه‌های الکتریکی در مریخ گزارش می‌شود. در سال ۲۰۰۹، گروهی تحت سرپرستی دو استاد دانشگاه میشیگان، کریستوفر روف و نیلتون رنو، تابش‌های مایکروویو ناشی از گرما وزش باد در مریخ را ثبت کردند و آن را به «صاعقه خشک» نسبت دادند. با این حال، اندازه‌گیری‌های انجام‌شده به کمک تلسکوپ‌های رادیویی زمین بوده و مشاهدات مدارگرد اروپایی مریخ نتوانست این یافته‌ها را تأیید نماید.

دکتر شید می‌گوید: «در آن زمان هیچ تأیید قطعی برای این کشف وجود نداشت و بحث‌های بسیاری بر سر آن انجام می‌شد.» اما دکتر روف و دکتر رنو تأکید کردند که واقعاً تخلیه‌های الکتریکی را در مریخ شناسایی کرده‌اند و داده‌های جدید مریخ‌نورد پرسیویرنس به نوعی یافته‌های آن‌ها را تأیید می‌کند. دکتر روف همچنین می‌افزاید: «خوشحالیم که نتایج مطالعه سال ۲۰۰۹ ما تا حدی تأیید شدند.»

این پژوهش در ژورنال Nature به چاپ رسیده است.