Kraftige elektriske hændelser ændrer hurtigt overfladekemien på Mars og andre planetariske legemer

At tænke som jordboer kan have fået videnskabsmænd til at overse de elektrokemiske virkninger af støvstorme fra Mars.

På jorden, støvpartikler ses hovedsageligt ud fra deres fysiske virkninger, som erosion. Men, i eksotiske lokaliteter fra Mars til Venus til Jupiters iskolde måne Europa, elektriske effekter kan påvirke den kemiske sammensætning af et planetlegemes overflade og atmosfære på relativt kort tid, ifølge ny forskning fra Washington University i St. Louis.

"Denne videnskabelige undersøgelsesretning er stort set blevet overset i fortiden, " sagde Alian Wang, forskningsprofessor ved Institut for Jord- og Planetvidenskab i Kunst og Videnskab. "Forskere er vant til at tænke 'inde i boksen' baseret på jordiske erfaringer."

Wangs undersøgelse i Journal of Geophysical Research :Planeter fokuserer på amorft svovl- og klorsalte fundet af Curiosity-roveren ved Gale-krateret på Mars. Den kemiske signatur af disse materialer kunne være blevet induceret af elektrokemiske processer under Mars støvaktiviteter i en relativt kort geologisk tidsramme:år til hundreder af år.

Elektrostatisk udladning med lav styrke forårsager elektrokemiske reaktioner, der transformerer materialer på Mars-overfladen, Wang forklarede, forårsager tab af krystallinitet, fjernelse af strukturelt vand og oxidation af visse elementer som svovl, klor og jern.

"Den kollektive kemiske effekt af elektrostatisk udladning kan være betydelig, " sagde Wang. "Dette er kerneideen i vores nye undersøgelse."

Resultaterne kunne informere videnskabelige prioriteter for den næste fase af Mars-udforskningsmissioner, inklusive NASA's Perseverance rover, China National Space Administrations Tianwen-1 lander og rover, og Den Europæiske Rumorganisations ExoMars lander og rover.

"'Udforsk undergrunden' er det forslag, vi ville give til den næste fase af Mars-udforskningsmissioner, " sagde Bradley Jolliff, Scott Rudolph professor i jord- og planetvidenskab og en medforfatter på papiret.

"Disse missioner søger alle beviser for geologisk og hydrologisk udvikling på deres udvalgte landingssteder, og de leder især efter og håber på at indsamle prøver, der indeholder spor af tidligere biologisk aktivitet, " sagde Jolliff. "At udforske undergrunden ville muliggøre prøveudtagning af gamle materialer - hvoraf nogle stadig kan opbevare dyrebare biomarkører."