Ein internationales Forscherteam hat zum ersten Mal in der Geschichte kleine elektrische Entladungen in der Marsatmosphäre festgestellt. Dieser bedeutende Fund wurde mithilfe des spanischen Instruments MEDA, der Wetterstation des NASA-Rovers Perseverance, erzielt.
Zu den Wissenschaftlern, die an dieser Entdeckung beteiligt sind, gehören German Martinez und Alvaro Vicente-Retortillo, zwei „planetare Meteorologen“ aus Spanien, die im Rahmen des MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) arbeiten. Dieses Gerät wurde vom Team des Centro de Astrobiología des CSIC in Madrid entworfen und in Partnerschaft mit der NASA entwickelt. In einem Interview mit SER erläutern die Forscher, dass „dieser Fund dazu beitragen wird, das marsianische Klima besser zu verstehen und zu untersuchen, wie die Staubstürme auf der Oberfläche funktionieren“. Dieses Wissen ist entscheidend für die zukünftige menschliche Erkundung des roten Planeten.
Das spanische MEDA-Instrument hat eine Vielzahl von Klima- und Umweltparametern gemessen, darunter die Luft- und Bodentemperatur, Windrichtung und -geschwindigkeit, relative Luftfeuchtigkeit sowie die Sonnen-, Infrarot- und Ultraviolettstrahlung. Besonders wichtig für diese Studie war die Analyse der Bewegung von marsianischem Staub.
Entdeckung von triboelektrischen Entladungen
In der Publikation in Nature sprechen die Autoren von der „in situ-Detektion triboelektrischer Entladungen“, die dank des Mikrofons des Rover Perseverance registriert wurden. Martinez und Vicente-Retortillo erläutern, dass es sich um „kleine elektrische Funken handelt, die entstehen, wenn zwei Materialien aneinander reiben, sich trennen oder miteinander kollidieren, wodurch sie elektrische Ladungen austauschen“. Dies ist vergleichbar mit dem Gefühl eines elektrischen Schocks, wenn man ein Metallobjekt berührt, nachdem man über einen Teppich gelaufen ist, oder beim Entfernen eines Pullovers, wodurch statische Elektrizität im Haar entsteht.
Ursachen der elektrischen Entladungen
Das MEDA-Instrument hat in fast vier Jahren auf der Erde insgesamt 55 „elektrische Ereignisse“ erfasst. Diese Entladungen traten hauptsächlich auf, als Staubwirbel oder bekannte Sturmfronten in der Nähe des Rovers vorbeizogen, die durch schwebenden Sand gebildet werden. Während dieser Stürme scheinen die Zusammenstöße zwischen Staubkörnern ausreichend Spannung zu erzeugen, um diese kleinen Funken – sehr subtile elektrische und akustische Signale – in der marsianischen Atmosphäre zu erzeugen.
Die Geräuschaufzeichnungen ermöglichten es auch, die Entfernung der elektrischen Entladung zu bestimmen: von wenigen Zentimetern bis zu fast zwei Metern vom Mikrofon entfernt. Germán Martinez präzisiert, dass „es sich nicht um Blitze handelt, wie wir sie auf der Erde kennen“. Diese Mikroentladungen haben nur eine Energie von wenigen Nanojoules bis zu etwa 40 Millijoules. Sie vermuten, dass dieser Spitzenwert auf die Entladung statischer Elektrizität des Rovers zurückzuführen sein könnte.
Implikationen der Entdeckung
„Wir verstehen jetzt das marsianische Klima besser“, erklären die beiden Forscher. Der Artikel weist darauf hin, dass diese Entladungen „die Dynamik des marsianischen Staubs beeinflussen“ könnten, indem sie die Windkraft reduzieren, die notwendig ist, um Partikel vom Boden zu heben. Außerdem glauben sie, dass sie „einen reaktiven elektrochemischen Bereich erzeugen“ können, der in der Lage wäre, organische Moleküle im marsianischen Boden zu zerstören.
Zusätzlich warnen die Autoren, dass diese Entladungen, auch wenn sie klein sind, für die Planung zukünftiger bemannter Missionen berücksichtigt werden sollten. Statische Elektrizität auf dem Mars ist kein belangloses Phänomen. Stattdessen könnte sie die Funktionalität von Geräten und die Sicherheit gefährden. „Sie könnte eine Gefahr für die Rover, die Aufstiegsfahrzeuge der Mars Sample Return Mission oder zukünftige Astronauten darstellen, die den marsianischen Boden betreten“, betont der Artikel.
Javier Ruiz Martínez ist Redakteur für gesellschaftliche, wissenschaftliche und innovative Themen und arbeitet für SER. Er beschreibt seine Tätigkeit als den besten Job der Welt: Geschichten direkt von der Straße zu erzählen.
