Bão cát sao Hỏa: Một nguồn tiềm năng của hoạt động điện
Tạo điện do tiếp xúc và các điện tích tĩnh trong bụi sao Hỏa
Những cơn bão cát sao Hỏa, những đám mây khổng lồ gồm các hạt nhỏ bao phủ hành tinh, có thể tạo ra các tia lửa điện cực nhỏ được gọi là điện tích ma sát. Hiện tượng tạo điện do tiếp xúc xảy ra khi các bề mặt hoặc các hạt cọ xát vào nhau, tạo ra tĩnh điện. Hiện tượng này thường thấy trên Trái đất, chẳng hạn như khi chúng ta chà một quả bóng bay vào tóc hoặc vuốt ve một con mèo.
Các nghiên cứu trước đây và những hạn chế
Các nghiên cứu trước đây về việc tích điện do tiếp xúc trong các cơn bão cát sao Hỏa dựa trên các thí nghiệm sử dụng các vật liệu không phải của sao Hỏa, chẳng hạn như tro núi lửa từ Trái đất. Các thí nghiệm này cho thấy rằng các hiệu ứng điện quan sát được có thể là do sự tương tác giữa tro và các hộp đựng thí nghiệm, chứ không phải do chính các hạt bụi.
Nghiên cứu mới: Mô phỏng các điều kiện trên sao Hỏa
Để giải quyết những hạn chế này, một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Icarus đã mô phỏng các điều kiện của cơn bão cát sao Hỏa một cách chính xác hơn. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng tro bazan từ núi lửa Xitle của Mexico, có thành phần tương tự như bụi sao Hỏa. Tro được treo lơ lửng và đảo trong các bình thủy tinh chứa luồng khí carbon dioxide, tái tạo áp suất khí quyển trên sao Hỏa.
Các phát hiện thử nghiệm
Những phát hiện của nghiên cứu cung cấp bằng chứng về sự xuất hiện của các điện tích ma sát trong các cơn bão cát sao Hỏa. Các tia lửa tĩnh điện nhỏ hình thành trong quá trình thí nghiệm, chỉ ra rằng các hạt bụi va chạm có thể tạo ra điện trong điều kiện sao Hỏa.
Ý nghĩa đối với bầu khí quyển và sự sống trên sao Hỏa
Sự hiện diện của các điện tích ma sát trong các cơn bão cát sao Hỏa có thể có ý nghĩa quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về bầu khí quyển của hành tinh này và khả năng hỗ trợ sự sống của nó. Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng các điện tích này có thể góp phần tạo ra sét, mặc dù ở quy mô nhỏ hơn nhiều so với các cơn bão sấm sét trên Trái đất.
Tác động tiềm tàng đến các xe tự hành
Nghiên cứu cho thấy rằng hoạt động điện liên quan đến các cơn bão cát sao Hỏa không gây nguy hiểm cho các xe tự hành đang thám hiểm. Các tia lửa quá nhỏ để gây hại cho các thiết bị điện tử nhạy cảm của xe tự hành.
Các nghiên cứu và quan sát trong tương lai
Việc xác nhận sự tồn tại của các điện tích ma sát trong các cơn bão cát sao Hỏa đòi hỏi phải quan sát trực tiếp trên bề mặt của hành tinh. Xe tự hành Perseverance của NASA, hạ cánh trên sao Hỏa vào tháng 2 năm 2021, được định vị tốt để thu được bằng chứng trực quan đầu tiên về hiện tượng này. Các thiết bị nhạy của xe tự hành có thể phát hiện hoạt động điện và theo dõi hành vi của cơn bão cát.
Kết luận
Những phát hiện của nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết mới về các tính chất điện của các cơn bão cát sao Hỏa. Tiềm năng tạo điện do tiếp xúc có thể nâng cao sự hiểu biết của chúng ta về bầu khí quyển của hành tinh này và khả năng hỗ trợ sự sống của nó. Các nghiên cứu và quan sát trong tương lai của các xe tự hành như Perseverance sẽ giúp tiếp tục giải mã những bí ẩn về môi trường điện của sao Hỏa.
