法国国家科学研究中心26日通报，其参与的国际团队首次在火星上确认了尘暴引发的放电现象。这一发现对揭示火星大气化学过程、气候机制、宜居潜力及未来探测任务规划具有重要价值，相关成果已于当日发表在英国《自然》杂志。
火星表面常年盛行的风持续卷起尘埃颗粒，汇聚成规模各异的尘暴系统。此前，美国航天局“毅力”号火星车在2021年登陆后不久，其搭载的摄像头麦克风意外捕捉到两次尘暴内部的高强度声波信号。法国国家科学研究中心、图卢兹大学及巴黎天文台组成的团队通过对这些信号的深入分析，最终确认其为放电过程产生的电磁与声学特征——这种现象与地球干燥天气下触摸金属门把手时感受到的静电放电类似，均由电荷积累到一定阈值后的瞬间释放所致。
从科学原理看，火星尘暴放电源于尘粒间的摩擦起电：当尘埃颗粒相互碰撞时，部分电子从一个颗粒转移到另一个颗粒，使其带上不同电荷。积累的电荷随后以几厘米长的电弧形式释放，伴随可传播的冲击波。尽管地球沙漠地区也存在沙尘带电现象，但火星环境的特殊性放大了这一效应——火星大气稀薄且主要由二氧化碳组成，产生火花放电所需的电荷量仅为地球的数百分之一，这使得此类放电现象在火星上更为常见。
这一发现的科学意义深远。首先，放电过程会使火星大气中的电荷水平升高，足以驱动高活性氧化化合物的生成。这些化合物可能分解火星表面的有机分子，并改变大气中氧气、二氧化碳等关键成分的比例，进而深刻扰动大气光化学平衡，为火星大气中甲烷浓度快速消散这一长期未解的科学谜题提供了新解释。其次，电荷的积累与释放还可能干扰火星尘埃的输运规律——尘埃输运是调控火星气候的核心因素之一，但其具体作用机制仍是行星科学领域的研究难点。此外，此类放电过程还可能对火星车等探测设备的电子元件造成干扰，为未来载人火星任务的安全规划带来新挑战。
值得注意的是，“毅力”号自2021年登陆火星后不久，便首次捕捉到火星表面的自然声信号，此次新发现进一步验证了声学探测在行星探索中的独特价值，有望成为继遥感、采样返回后，行星科学研究的又一重要工具。
来源：新华社
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