国际团队首次确认火星上存在放电现象

法国国家科学研究中心26日宣布，该机构参与的一个国际团队首次确认了火星上存在由火星尘暴引起的放电现象。该发现对于理解火星大气化学、气候、宜居性及未来机器人和载人探测任务意义重大。

在火星上，风不断扬起尘埃，形成一个又一个尘暴。此前，美国航天局“毅力”号火星车上摄像头的麦克风偶然捕捉到了两个尘暴内部异常强烈的声音信号。法国国家科学研究中心、图卢兹大学和巴黎天文台等机构组成的国际团队通过分析这些信号发现，它们是放电的电磁和声学特征，这种放电与地球上在干燥天气触碰门把手时感受到的静电类似。研究成果26日已发表于英国《自然》杂志。

放电现象可由微小尘粒之间的摩擦来解释，尘粒在碰撞中获得电子而带电，随后以几厘米长的电弧形式释放电荷，并伴随可听见的冲击波。在地球上，沙尘粒子带电现象早已为人所知，特别是在沙漠地区，但很少真正放电。而在火星上，由于大气稀薄且主要由二氧化碳构成，要产生火花放电所需的电荷量远低于地球，使得放电可能性大大增加。

这一放电现象表明，火星大气中的电荷水平可达到足以加速强氧化化合物形成的水平。这类化合物能够破坏火星表面的有机分子和大气中多种成分，从而深刻扰动大气的光化学平衡。该发现或可解释火星大气中的甲烷为何会异常快速消失这一科学问题。

放电所需的电荷还可能影响火星上的尘埃输运过程，而尘埃输运正是主导火星气候的关键因素之一，但人们目前对相关机理仍所知甚少。这些电荷和放电过程也可能对正在执行任务的火星机器人设备中的电子元件构成威胁，并给未来载人火星任务带来安全风险。

据悉，“毅力”号火星车上的麦克风在2021年刚登陆火星后不久，就记录下有史以来首批来自火星的声音。最新观测结果进一步证明，声学探测是行星科学探索中一项极具潜力的新工具。（罗毓）