Künstlerische Darstellung der dünnen Marsatmosphäre.
(Bild: © NASA)
Wenn ein Blitz auf dem Mars existiert, ist er möglicherweise weniger energisch und häufig als ein Blitz auf der Erde Die dünne Luft des Roten Planetenfindet eine neue Studie.
Wissenschaftler kündigten das an erster Hinweis auf einen Blitz auf dem Mars im Jahr 2009, nachdem sie entdeckt Mikrowellenemissionen Von einem Staubsturm 2006 auf dem Roten Planeten, den die Forscher vermuteten, stammten plötzliche, enorme elektrische Entladungen.
Spätere Forschungen konnten jedoch trotz Funkstürmen in Marsstaubstürmen keine Funknachweise finden Daten aus fünf Jahren gesammelt von Europas Mars Express Raumschiff und Daten für drei Monate vom Allen Telescope Array in Kalifornien.
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Um zu untersuchen, warum Blitzschläge selten sind MarsWissenschaftler konzentrierten sich auf die Art von Blitzen, die Staubstürme erzeugen könnten. Sandkörner und andere Partikel in diesen Stürmen können durch den "triboelektrischen Effekt", den gleichen Effekt wie die alltägliche statische Elektrizität, elektrische Ladung aufbauen. Wenn zwei Objekte wiederholt miteinander kollidieren oder aneinander reiben, kann die Oberfläche eines Materials Elektronen von der Oberfläche des anderen stehlen und Ladung ansammeln.
In der neuen Studie experimentierten Wissenschaftler mit Basaltkörnern, einem dunklen Vulkangestein, das in der Marskruste häufig vorkommt. Die Forscher platzierten etwa 1 bis 2 Millimeter breite kugelförmige Körner auf einer Platte, die 30 Minuten lang vibrierte, um triboelektrische Ladung zu erzeugen. Wissenschaftler extrahierten Körner aus einem Loch in der Mitte der Platte, um ihre elektrische Ladung zu messen.
Die Forscher variierten den Luftdruck in der Kammer, in der das Experiment stattfand, von 0,03 Millibar bis 80 Millibar. Im Vergleich dazu beträgt der durchschnittliche Luftdruck auf dem Mars 6 Millibar und reicht von weniger als 1 Millibar an den höchsten Vulkangipfeln des Mars bis zu mehr als 10 Millibar in den tiefen Tälern des Roten Planeten. Auf der Erde beträgt der durchschnittliche Luftdruck auf Meereshöhe etwa 1.000 Millibar.
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass sich elektrische Ladung bei niedrigen Luftdrücken nur schwer auf den Basaltkörnern ansammeln konnte. Insgesamt war die elektrische Ladung der Körner bei Marsluftdruck mindestens fünfmal geringer als bei dem höchsten getesteten Druck und im Vergleich zum durchschnittlichen atmosphärischen Druck auf Meereshöhe auf der Erde immer noch geringer. Unter dem atmosphärischen Druck auf dem Mars "funktioniert die Triboaufladung am wenigsten für sandgroße Körner", sagte der Studienleiter Gerhard Wurm, Planetologe an der Universität Duisburg-Essen in Deutschland, gegenüber Space.com.
Auf der Erde können auch andere Phänomene wie kosmische Strahlung aus dem Weltraum oder ultraviolette Strahlung der Sonne die für den Blitz erforderliche elektrische Ladung erzeugen. Allerdings sind diese Mechanismen auf dem Mars wahrscheinlich nicht stark genug, um dort Blitze zu erzeugen, sagte Wurm.
Die Wissenschaftler detailliert ihre Ergebnisse in der Oktoberausgabe 2019 der Zeitschrift Icarus.
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