Mars bol dlho považovaný za suchú, prašnú a geologicky mŕtvu planétu.
Ukázalo sa však, že pod touto navonok statickou povrchovou vrstvou, alebo presnejšie na nej, prebieha nepretržitá elektrická aktivita, ktorá môže byť kľúčom k pochopeniu jej súčasného vzhľadu. Nové objavy naznačujú, že Červená planéta má povrch nabitý elektrinou a procesy, ktoré sa tam odohrávajú, sú ďaleko od pokoja.
Elektrická žiara nad pustatinami
Podmienky panujúce na Marse, ako je riedka atmosféra a suchá, prašná pôda, sú ideálnym prostredím pre vznik elektrostatických javov.
Zatiaľ čo na Zemi je na vznik blesku potrebná silná búrková oblak, na Marse stačí vznášajúci sa oblak prachu alebo rotujúci tornádo. Nižší atmosférický tlak prispieva k vzniku výbojov, ktoré môžu mať formu slabých prízračných žiarení, trochu pripomínajúcich zemské polárne žiary.
Aliyan Van z Washington University v St. Louis už mnoho rokov študuje tieto procesy. Jej tím používa špeciálne laboratórne komory, ktoré reprodukujú extrémne marťanské podmienky. Vďaka nim sa podarilo pozorovať, aké chemické zlúčeniny vznikajú pod vplyvom iskier generovaných pohybujúcim sa prachom. Na zozname produktov sa okrem iného nachádzali prchavé zlúčeniny chlóru, aktívne formy kyslíka a perchloráty, teda látky, ktoré sú dobre známe z meraní marťanských roverov na mieste.
Izotopový dôkaz
Prestrel v výskume priniesla analýza izotopov, teda variácií prvkov, ktoré sa líšia hmotnosťou. Wangov tím skúmal izotopové zloženie chlóru, kyslíka a uhlíka v zlúčeninách, ktoré vznikli počas modelovaných výbojov. Bol objavený jasný vzor: výrazné zníženie ťažkých izotopov. Táto chemická „signatúra“ má kľúčový význam, pretože takéto zmeny môžu byť spôsobené len dominantným procesom v danom prostredí.
Keďže izotopy sú menšie zložky materiálov, izotopové pomery sa môžu meniť len pod vplyvom hlavného procesu v systéme. Preto je výrazné ochudobnenie ťažkých izotopov troch pohyblivých prvkov nezvratným dôkazom významu elektrochémie vyvolanej prachom pri formovaní súčasného povrchovo-atmosférického systému Marsu.
Tieto laboratórne objavy výborne vysvetľujú merania vykonané na samotnom Marse. Robot Curiosity zaznamenal na povrchu planéty extrémne nízku úroveň ťažkého izotopu chlóru (delta-37-Cl na úrovni -51‰). Podľa vedcov je to priamy výsledok biliónov výbojov, ktoré počas posledných 3 miliárd rokov nepretržite menili chemické zloženie planéty. Model, ktorý predstavil tím, ukazuje globálny cyklus chlóru, v ktorom produkty týchto elektrických reakcií stúpajú do atmosféry, aby sa potom opäť vrátili na zem. Ako zhrňuje Kun Wang, spoluautor štúdie, izotopové signatúry sú podobné odtlačkom prstov, ktoré možno použiť na sledovanie procesov ovplyvňujúcich cyklus chlóru na Marse.
Perseverance zachytil iskry
Prakticky v rovnakom čase bola táto teória potvrdená priamymi pozorovaniami. Marsovský rover Perseverance zaznamenal 55 samostatných elektrických výbojov počas prechodu prachových a konvekčných frontov pieskových búrok. Je to prvý hmatateľný dôkaz toho, že „elektrický Mars“ nie je len počítačovou simuláciou, ale realitou, ktorú je možné počuť a merať. Zhoda medzi údajmi z laboratória Wanga a meraniami z marsových roverov je pozoruhodná. Typy a množstvá chemických zlúčenín, ako aj ich charakteristické izotopové signatúry sa dokonale zhodujú. To je vážny argument v prospech toho, že elektrochémia, poháňaná trením prachu, je základným procesom, ktorý formuje súčasnú geochémiu planéty.
Objavy týkajúce sa Marsu môžu mať oveľa širšie dôsledky. Podobné javy triboelektrického náboja (t. j. náboja z trenia) sa môžu vyskytovať aj v iných suchých, prašných prostrediach slnečnej sústavy. Ide o Venušu, Mesiac alebo dokonca o Saturnov satelit Titan, kde namiesto piesku vznášajú sa zrná zmrznutých uhľovodíkov. Celkovo práca Vanga jasne ukazuje rozdiel medzi Zemou a Marsom. U nás sú hlavnými režisérmi povrchovej chémie voda a biológia. Na Červenej planéte túto úlohu prevzala elektrina generovaná neustále sa pohybujúcim prachom.
