Mars-robot gør »helt vildt spændende« fund: Afslører elektriske støvdjævle

En række lydoptagelser fra NASA-roveren Perseverance giver ny viden om den røde planet.

Forskere har længe grublet over, at der kunne opstå elektriske udladninger på Mars på grund af støv i planetens atmosfære.

Der har imidlertid ikke været håndfaste beviser for dette direkte fra Mars.

I 2021 og 2022 opfangede Perseverance-roveren lyde og elektriske signaler fra en støvtornado, der også går under navnet 'støvdjævle'.

Nu har forskere i et nyt studie i Nature analyseret lydene, og de afslører, at der er elektriske udladninger i støvtornadoerne på Mars.

Det kan have betydning for, hvad forskere i fremtiden vil kunne finde på Mars, siger Morten Bo Madsen, lektor i astrofysik på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet, som har læst studiet for Videnskab.dk.

Siden 1990’erne har han forsket i Mars. Han deltog også i NASA’s Phoenix-mission, der påviste vand på Mars. Som Mars-ekspert har det nye studie derfor givet anledning til nye spørgsmål:

»Det er jo helt vildt spændende. Det har været meget inspirerende at læse,« siger Morten Bo Madsen til Videnskab.dk.

Elektriske støvtornadoer

I studiet har forskerne beskrevet signaler ved hjælp af mikrofonen på instrumentet SuperCam.

Mikrofonen, der faktisk er lavet i Danmark, er monteret ovenpå Perseverances kamera-mast og har kunnet optage lyde op til to meter væk. 

Imens mikrofonen optog, var der to støvtornadoer, som passerede henover Mars-roveren.

Støvtornadoer eller støvdjævle er store hvirvlende luftstrømme, som indeholder luftbåret støv. Små hvirvlende luftstrømme er meget hyppige på Mars - og meget ofte, men ikke altid, indeholder de støv.

Da forskerne analyserede 28 timers lydoptagelser fra Perseverance, fandt de elektriske signaler og lydsignaler, som indikerede, at støvtornadoerne har været kilden til små lyn - altså elektriske udladninger.

Det forklares ved det, man kalder ‘triboelektriske effekter’. Det betyder, at der skabes statisk elektricitet, når to objekter kommer i kontakt med hinanden i en kollission. Vi kender det, fra når man gnider en ballon mod sit hår, og håret trækkes op mod ballonen. 

Når støv og sand fra Mars’ overflade hvirvles op i en støvtornado og løftes op af vinden, kommer der friktion mellem støvpartiklerne. Mange af partiklerne udveksler ladninger. Når ladningerne bliver store nok, kan det slå gnister mellem forskellige områder i støvtornadoen, der bliver elektrisk, siger Morten Bo Madsen.

»Hver gang der bliver rejst eller hævet noget støv op fra overfladen, så kommer de her triboelektriske effekter.«

Lydoptagelserne er lavet i løbet af to Mars-år, hvilket svarer til mere end tre år på Jorden. I optagelserne fandt forskerne frem til, at der havde været 55 elektriske hændelser. 54 af de elektriske hændelser skete på nogle af de tidspunkter, hvor vinden var kraftigst.

Det understreger vindens rolle i at skabe elektriske ladninger på planeten, siger Morten Bo Madsen.

»Det var en overraskelse for mig,« siger han:

»Det er vejrfronterne, der virkelig betyder noget her.«

Søgen efter liv

Studiet kan være guld værd for vores fremtidige udforskning af Mars, mener Morten Bo Madsen.

»Jeg vil sige, at det åbner et nyt felt,« siger han med henblik på, at vi bør lære den elektriske aktivitet på planeten - og effekten af denne - bedre at kende.

De elektriske felter og udladninger i Mars’ atmosfære, som forskerne har fundet tegn på, kan nemlig aktivere de mineraler, der er i atmosfæren og i overfladen.

De elektriske udladninger gør derfor, at et kemisk stof kaldet perklorat bliver genereret, finder forskerne i studiet.

Perklorat er et giftigt kemikalie, der kan forstyrre analysen af organisk materiale. Det har under tidlige missioner sat forhindringer i vejen for søgen efter organisk kemi, og måske liv, på Mars.

Studiet her giver os altså en bedre viden om, hvilke udfordringer der er forbundet med vores søgen efter liv og organisk materiale på Mars.

Til fare for fremtidige Mars-fartøjer

De elektriske støvdjævle kan også true fremtidige Mars-missioner på andre måder.

De elektriske ladninger kan nemlig være til fare for både fremtidige Mars-fartøjer. For eksempel Mars-helikoptere, raketter, der skal hente sten- og støvprøver fra planeten eller fremtidige astronauter hjem.

»Problemet med elektriske udladninger er, at de kan være skadelige for elektronik,« iger Morten Bo Madsen.

»Meget af elektronik er så småt, at de elektriske feltstyrker i udladningerne gør, at man kan risikere at lave gennemslag i elektroniske komponenter. På den måde kan de få elektronikken til at holde op med at virke,« tilføjer han.

I 1971 skulle en russisk sonde lande på Mars. Men rumsonden klarede kun cirka 20 sekunder på overfladen, før den stoppede med at sende signaler til Jorden.

Mars 3-sonden, som det russiske fartøj hed, landede under en støvstorm. Derfor har forskere en teori om, at det måske var dét, der slog sonden ihjel.