Elektrický výboj na Marsu připomíná pozemské blesky

Planeta Mars nemá na rozdíl od Země globální magnetické pole, ale pouze to místní, vytvářené zmagnetizovaným materiálem v kůře planety. Její atmosféra je řídká a blesky zde nevznikají ve vodních oblacích, ale v prachových bouřích a prachových rarášcích. Sonda zachytila signál z bleskového výboje v období okolo 21. června 2015.

„Procházel jsem data od počátku mise a po automatickém odfiltrování záznamů změřených sondou mimo oblasti silných magnetických polí či na příliš vysokých výškách jsem v tisících možných záznamů našel pouze jediný elektromagnetický signál blesku, takzvaný hvizd,“ popsal svůj objev z prosince 2024 František Němec z MFF UK.

Česká skupina vědců pak začala pracovat na pečlivém ověřování, zda skutečně jde o projev výboje v atmosféře planety sousedící se Zemí.

„Na základě předchozích výpočtů, laboratorních pokusů i pozorování blesků v prachových vlečkách pozemských vulkánů jsme elektrické výboje v atmosféře Marsu sice všichni očekávali, ale až do té chvíle je nikdo nezaznamenal,“ doplnil Ondřej Santolík z Akademie věd a MFF UK.

Pro potvrzení teorie o vzniku Čechy rozpoznaného signálu provedla doktorandka Kateřina Rosická detailní simulace průchodu vlny ionosférou planety. „Vycházela jsem z metod používaných pro Zemi, které jsem upravila na předpokládané složení ionosféry Marsu,“ vysvětlila vědkyně.

Aby zmíněná sonda mohla hvizd od blesku zachytit, muselo se sejít hned několik podmínek.

„Zaprvé výboj vznikl v místě se silným a téměř vertikálním magnetickým polem. Zadruhé vytvořená elektromagnetická vlna prošla ionosférou bez úplného utlumení. Zatřetí sonda byla v daný čas ve správné výšce a poloze. A začtvrté přístroj právě pracoval v režimu, který umožňoval potřebná měření,“ sdělila Ivana Kolmašová z AV ČR a MFF UK.

Během výboje vzniká velmi krátký, silný proud, který vytváří měnící se magnetické a elektrické pole, a tím i elektromagnetickou vlnu šířící se do všech směrů. Pokud bychom takový zachycený signál převedli na zvuk, slyšeli bychom nejprve vyšší tóny, postupně následované nižšími.

Aby tento hvizd mohl být sondou na oběžné dráze Marsu zachycen, musel být zdrojový blesk výrazně silnější než občasné drobné výboje změřené v letech 2021 až 2024 vozítkem Perseverance přímo na povrchu Marsu.

První zprávu o jejich akustických a elektrických projevech podal mezinárodní tým autorů nedlouho předtím, než čeští výzkumníci zveřejnili svůj objev detekce blesku z oběžné dráhy okolo Marsu.

Hvizd je jev, který lidé poprvé uslyšeli počátkem 20. století na telefonních linkách. Později se ukázalo, že jeho výskyt je spojen s blesky na opačné polokouli. Mechanismus vzniku hvizdů a vysvětlení, proč nižší frekvence dorazí později, však popsal L. R. O. Storey až v roce 1953.

Sonda MAVEN zkoumala atmosféru Marsu a její interakce se Sluncem od roku 2014 až do ztráty spojení v roce 2025.