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火星全球性沙尘暴不只遮天,可能还形成结构化静电环境

2026-7-2 寰宇科学

火星大气不会引发雷暴,却存在极强烈全球性沙尘暴,一篇新研究聚焦2018年火星全球尘暴,指出当尘粒互相碰撞分离电荷,由于火星大气导电率很低,电荷可长时间累积在局部形成强电场,达到电击穿有利条件,增加静电放电可能性。

为方便记录太空时代以来的种种观测,科学家使用火星相对太阳的经度变化建立火星历,每个火星年起始为火星北半球春分,1955年4月11日定义为火星1年。

火星34年为地球日期2017年5月5日~2019年3月23日,此期间火星发生一场席卷整个星球的大型沙尘暴事件,持续时间超过150个火星日,促使NASA多个轨道飞行器、火星车展开详细气候与大气电性观测,是目前研究最详尽的火星天气事件之一。

根据发表在《PlanetaryScienceJournal》期刊的新论文,阿拉巴马立大学亨茨维尔分校团队通过物理建模,分析火星34年尘暴期间的尘粒碰撞与电荷分离、大气导电率、电场强度随高度变化,非直接讨论“火星大气是否存在闪电”,而是探讨何时、何处的尘暴条件可能让大气电场达到击穿阈值。

模型表明,火星大气虽薄,但尘暴尘粒碰撞可分离电荷,低导电率的火星大气可能使电荷得以累积,换句话说全球尘暴可能形成局部结构化静电环境,特定区域接近击穿阈值,可能干扰电子设备并损坏暴露在空气的科学仪器系统。

虽然对科学仪器来说是坏消息,但对火星生物多样性来说,电击穿可能改变近表面二氧化碳大气化学反应,影响天文学家评估火星适居性的关键因素如:氧化剂、过氯酸盐、有机分子。

后续研究将进一步建立火星大气电学模型,并通过其他火星任务是否能实际侦测到真实电气讯号,以检验模型预测的“电场有利区域”。