ייתכן שהרובר פרסווירנס של נאס"א תיעד עדות לשדי אבק טעונים חשמלית על מאדים

ייתכן כי הרובר פרסווירנס של נאס"א תיעד עדות לפריקה טריבואלקטרית שנגרמה על ידי שד אבק במאדים, כך לפי צוות מדענים שהציג את ממצאיו בכנס מדעי הירח והפלנטות (LPSC) לשנת 2025. אם נכונים הדברים, עוצמת הפריקה מספיקה כדי להצביע על כך שייתכן וברקים נוצרים בתוך שדי האבק על מאדים.

שדי אבק כבר נצפו בעבר על פני כוכב הלכת האדום. למעשה, אנחנו אפילו יודעים איך הם נשמעים, וראינו מקרה שבו שד אבק אחד "בלע" שד אבק אחר באזור גבעת וויטש-הייזל שבמכתש ג'זרו. למרות שמדובר בתופעה מטאורולוגית מרהיבה מכוכב לכת אחר, עם אטמוספירה דלילה הרבה יותר, היא עלולה להוות בעיה עבור הרוברים שלנו. לא משום ששדי האבק יוכלו להרים אותם - הם גדולים מדי, ושדי האבק חלשים מדי - אלא בגלל שהם עלולים להתנהג כמו שדי אבק בכדור הארץ.

"טעינה חשמלית של אבק המועף באוויר היא תופעה מוכרת בכדור הארץ, ונגרמת כתוצאה מהעברת מטען דרך התנגשויות ומגע חיכוכי בין חלקיקים שנישאים ברוח", הסביר צוות בינלאומי במאמר שהוצג בכנס LPSC 2025. "הפיזיקה של טעינה טריבואלקטרית זו עדיין אינה מובנת במלואה, אך תצפיות ניסוייות מצביעות על כך שחלקיקים גדולים נוטים להיטען חיובית, בעוד שחלקיקים קטנים נוטים להיטען שלילית. כאשר החלקיקים הקטנים עולים בסערה, הגדולים שוקעים חזרה לקרקע - מה שיוצר הפרדת מטען שמביאה ליצירת שדות חשמליים חזקים. שדות חשמליים כאלו תועדו הן בסופות אבק והן בשדי אבק על פני כדור הארץ".

למרות שהמונח "אבק טעון חשמלית" נשמע "מגניב בטירוף", שדות חשמליים כאלה עלולים להוביל לפריקות חשמל - דבר שעלול להוות בעיה לרוברים של נאס"א. "תופעות אלו ממלאות תפקיד קריטי בדינמיקת האבק, בכך שהן מוסיפות כוח חשמלי שמשפיע על תנועת החלקיקים הטעונים, ובסופו של דבר מגביר את העלאת האבק לאטמוספירה", ממשיך המאמר. "כאשר השדות החשמליים עוברים את סף פירוק האטמוספירה (בערך 3 מגה-וולט למטר בכדור הארץ), ייתכנו לעיתים אירועי פריקה יוצאי דופן, שגורמים ליינון האטמוספירה הסובבת - כפי שנצפה בענני אפר געשיים".

מוקדם יותר השנה, הציע צוות מדענים אחר כי הצטברות המטען עשויה להספיק ליצירת ברקים בתוך שדי אבק. "האבק, שמפוזר אנכית ואופקית בתוך שדי האבק, נטען דרך טעינה טריבואלקטרית. ההפרדה בין המטענים והולכת האטמוספירה החלשה עשוים להוביל להצטברות מטען עצומה ולשדות חשמליים חזקים מאד בתוך הוורטקס", הסביר הצוות במאמרו. "בתנאים מסוימים של אבק ואטמוספירה, העוצמה של השדה עולה על סף הפירוק האטמוספרי, מה שעשוי להצית ברקים בתוך שדי האבק על מאדים".

לפי אותו צוות, ייתכן שיהיה קשה לזהות ברקים בתוך שד אבק מאדימי, אך הדבר אפשרי - במיוחד אם ריכוז האבק האטמוספרי גבוה. אך כאן מתחיל להיות מעניין: לפי הצוות שהציג את ממצאיו בכנס LPSC 2025, ייתכן שרובר פרסווירנס תיעד ראיות לכך שהמטען החשמלי בתוך שד אבק במאדים הגיע לרמת השדה החשמלי הקריטי של פירוק האטמוספירה.

הצוות מסביר כי ביום המאדים ה-215, מיקרופון הסופרקאם שעל הרובר פעל בזמן ששד אבק חלף מעליו. לאחר שהפרידו את הרעש שנגרם, לדוגמה מהתנגשות חלקיקי אבק במיקרופון, נמצא "אות חד ואינטנסיבי מאד". מדובר בשיא חיובי חזק במיוחד, שמיד לאחריו הגיע שלב רגיעה, ואז שיא נוסף ורגיעה נוספת. שלב הרגיעה, לפי הצוות, הוא ככל הנראה תגובה של האלקטרוניקה הפנימית של המיקרופון לשדה אלקטרומגנטי שנפלט מפריקת אטמוספירה. לאחר ניסויים במעבדה שנועדו לשחזר את האות, הסיקו החוקרים כי ככל הנראה מדובר בפריקת אטמוספירה ממשית.

"תצפית זו של מיקרופון הסופרקאם מהווה את הזיהוי הישיר הראשון של פריקה טריבואלקטרית באטמוספירת מאדים", כותב הצוות בסיכומו. "היא מוכיחה בכך ששדה חשמלי בתוך שד אבק יכול להגיע לעוצמה של 25 קילו-וולט למטר - רמה התואמת את סף הפירוק המשוער של האטמוספירה במאדים".

לסיכום, ישנם שדי אבק על מאדים, והם ככל הנראה מייצרים ברקים. למרות שזה "מגניב בטירוף", שדי אבק שיוצרים ברקים עלולים להוות בעיה עבור משימות כמו החזרת דגימות ממאדים, משימות מאוישות עתידיות, או הרוברים שפועלים כבר כעת על פני השטח. הצוות מתכנן מחקרים נוספים על התופעה ועל הסיכונים האפשריים שהיא מציבה.

מקורות:

• קטעים מהמחקר- Electric fields due to charged dust within a vortex מאת Physics of Plasmas.

• קטעים מ- NASA's Perseverance Rover May Have Recorded Evidence Of Electrified Dust Devils On Mars מאת IFLScience שנכתב ע"י: James Felton.

• קטעים מ- Dust devils on Mars may spark lightning — possibly threatening NASA's Perseverance rover מאת Space.com שנכתב ע"י: Unnati Ashar.