Si los experimentos realizados en botellas pequeñas en un laboratorio de la Universidad de Oregon son precisos, Es poco probable que la fricción de las partículas de polvo marcianas en colisión genere grandes tormentas eléctricas o amenace a los vehículos de exploración recién llegados o, finalmente, visitantes humanos.

Durante 50 años desde que los módulos de aterrizaje Viking y los orbitadores posteriores detectaron sedimentos, arcillas lechos arrastrados por el viento y diablos de polvo en Marte, Los científicos se han preocupado por la posibilidad de grandes tormentas eléctricas y si la electricidad estática generada por las partículas de roca principalmente basáltica del planeta podría dañar los vehículos o el equipo de protección humano.

En el diario Ícaro , Un equipo de UO informa que la fricción causada por las partículas de polvo que entran en contacto entre sí puede producir descargas eléctricas en la superficie y en la atmósfera del planeta. pero es probable que las chispas resultantes sean pequeñas.

Tales preocupaciones habían resurgido en relación con la nueva misión de la NASA a Marte, que colocó con éxito el rover Perseverance y el helicóptero robótico Ingenuity en el planeta rojo el 18 de febrero.

En el laboratorio del vulcanólogo Josef Dufek, Los investigadores utilizaron un tubo de vidrio vertical de tamaño comparable a una botella de agua que medía unas 4 pulgadas de diámetro y 8 pulgadas de largo. Dentro de eso, Arremolinaron ceniza volcánica como sustituto del polvo marciano en una serie de experimentos que les permitieron evitar las trampas que habían obstaculizado la investigación anterior.

Determinaron que las descargas eléctricas probablemente serían pequeñas, dados los campos eléctricos débiles, unos 20 mil voltios por metro, apoyado por la atmósfera de Marte.

Atmósfera terrestre, en comparación, puede soportar campos eléctricos que alcanzan los 3 megavoltios por metro, produciendo espectaculares tormentas eléctricas, comunes y a veces mortales en el sureste de los Estados Unidos, dijo Joshua Méndez Harper, ingeniero de investigación en el Centro de Vulcanología de Oregon en el Departamento de Ciencias de la Tierra.

"Nuestros experimentos, y los de otros antes que nosotros, sugieren que en Marte es fácil obtener chispas cuando se agita arena o polvo, "Dijo Méndez Harper." Sin embargo, puede ser dificil incluso en grandes tormentas de polvo o en remolinos de polvo, para obtener descargas muy grandes o rayos convencionales porque la atmósfera marciana es mala para almacenar cargas ".

Estos procesos de fricción se experimentan en la Tierra de formas mucho más simples:tocando el pomo de una puerta después de que los calcetines se deslizan por la alfombra o pegando un globo en una ventana después de frotarlo sobre el cabello humano.

Demonios de polvo marcianos, Méndez Harper dijo, puede parecer brillar, crepitan o brillan levemente en condiciones de oscuridad mientras ruedan por el paisaje seco de Marte. Sin embargo, las descargas pueden ser tan pequeñas que solo pueden detectarse utilizando las ondas de radio que emiten a corta distancia.

Los experimentos anteriores no habían sido concluyentes porque las partículas se arremolinaron de una manera que las puso en contacto con las paredes de los recintos de prueba. Algunos experimentos utilizaron partículas de materiales que no se encuentran en Marte. Estos contactos pueden haber producido una carga que no es característica de una tormenta de polvo marciana.

Méndez Harper, Dufek y George McDonald, investigador postdoctoral en la Universidad de Rutgers, superó la limitación de exposición a la pared utilizando el tubo de vidrio. Crearon una carga por fricción al colisionar partículas de ceniza basáltica de la erupción volcánica Xitle de México alrededor de 2, Hace 000 años.

Las colisiones en los tubos sellados ocurrieron a las velocidades esperadas en una ligera brisa marciana, con partículas alejadas de las paredes exteriores y en un ambiente presurizado, presión atmosférica de 8 milibares de dióxido de carbono, similar al de la superficie marciana.

La roca volcánica utilizada en el proyecto es similar al basalto marciano, detectado por los rovers en las misiones Pathfinder y Mars Exploration Rover y los análogos de polvo desarrollados por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

Como comparación, Los investigadores también permitieron que las partículas entraran en contacto con superficies ajenas a las condiciones previstas en Marte. Eso creó chispas pero con una polaridad diferente a la de los nuevos experimentos.

"Estábamos interesados ​​en continuar con este trabajo debido al número de nuevas misiones a Marte y al potencial de limitar las observaciones, "dijo Dufek, la presidenta Gwen y Charles Lillis de la UO y directora del Centro de Vulcanología de Oregon.

"La cuantificación del comportamiento de carga y descarga influye en el transporte de polvo en la atmósfera y se ha estudiado durante mucho tiempo en relación con la modulación de reacciones químicas, incluida la síntesis de compuestos orgánicos, " él dijo.

La baja energía de descarga en Marte como lo indican los nuevos experimentos significa que es poco probable que estos efectos afecten las operaciones mecánicas. Dijo Dufek.

Sin embargo, el cráter Jezero parece experimentar regularmente tormentas de polvo en otoño e invierno. Ese, McDonald dijo:puede brindar oportunidades para observaciones rudimentarias de fenómenos electrostáticos por parte del rover recién desplegado.

Uno de los objetivos de su misión es evaluar las condiciones ambientales pasadas. La evidencia de una atmósfera más sustancial en el pasado influiría en el entorno eléctrico del planeta y en cómo ha cambiado con el tiempo.

"La gran conclusión de este estudio es que Marte puede ser un lugar eléctricamente activo, aunque de formas bastante diferentes a la Tierra, "Dijo Dufek." El hecho de que el polvo analógico de Marte se cargue fácilmente hasta el punto de descarga incluso cuando los granos no se frotan contra otras superficies sugiere que los futuros colonos pueden encontrar un mundo modificado por la electricidad estática de formas sutiles ".