Detection of triboelectric discharges during dust events on Mars

Lightning is among the most energetic manifestation of electrical activity in planetary atmospheres, with documented observations not only on Earth but also on Saturn and Jupiter. On Mars, the existence of electrical activity has long been suspected&nbsp;but never directly demonstrated. The dusty atmosphere of Mars undergoes aeolian processes, ranging from wind-blown dust and sand, metre-to-hundred-metre-sized dust devils to thousand-kilometre-scale dust storms, which, in Earth’s deserts, can become electrified through triboelectric charging. For this reason, electric fields have been predicted to build up on Mars, but with no measurement of Martian atmospheric electrical activity so far. Here we report in situ detections of triboelectric discharges, identified by their electrical and acoustic signatures captured by the SuperCam microphone aboard the Perseverance rover. Fifty-five events have been detected over two Martian years, usually associated with dust devils and dust storm convective fronts. These serendipitous observations demonstrate that Martian electric fields can reach the breakdown threshold of the near-surface atmosphere of Mars, predicted to be on the order of several tens of kV m−1. Such electrical activity could affect dust dynamics&nbsp;and potentially fuel a reactive electrochemical environment enhancing the oxidizing capacity of the atmosphere, with consequences for the preservation of organic molecules. This in situ evidence may have implications for surface chemistry, habitability and human exploration.

Nature

2025

Atmospheric chemistry

Atmospheric dynamics

Lightning is among the most energetic manifestation of electrical activity in planetary atmospheres, with documented observations not only on Earth but also on Saturn and J...

Группа под руководством профессора Баптиста Шиде из Университета Тулузы (Франция) сообщила об обнаружении трибоэлектрических разрядов во время пылевых событий на Марсе. Данное исследование было опубликовано в журнале Nature 26 ноября 2025 года.Молнии являются одними из самых энергетически мощных электрических явлений в планетарных атмосферах, задокументированные наблюдения которых имеются не только на Земле, но и на Сатурне и Юпитере. Хотя наличие электрической активности в атмосфере Марса предполагалось давно, она никогда не была подтверждена напрямую. Пыльная атмосфера Марса подвержена ветровой эрозии, начиная от ветрового переноса песчинок и пылевых вихрей размером от десятков до сотен метров, и заканчивая пыльными бурями протяженностью в тысячи километров; на Земле подобные явления в пустынях могут генерировать электрические поля посредством трибоэлектризации. Таким образом, предсказание возможности образования электрических полей на Марсе существует давно, однако до настоящего момента не было получено фактических данных об атмосферной электрической активности на планете.Исследовательская группа сообщает о первом прямом обнаружении трибоэлектрических разрядов на поверхности Марса с помощью микрофона SuperCam, установленного на марсоходе «Perseverance». Эти события были идентифицированы по их характерным электрическим и акустическим сигнатурам; за два года было зафиксировано 55 подобных случаев, обычно связанных с пылевыми вихрями или фронтами конвекции пыльных бурь. Эти неожиданно полученные данные свидетельствуют о том, что напряженность электрического поля вблизи марсианской поверхности может достигать порога пробоя атмосферы (прогнозируемое значение составляет порядка десятков киловольт на метр). Такая электрическая активность может влиять на движение пыли и создавать электрохимическую среду с сильными окислительными свойствами, что, в свою очередь, способно воздействовать на сохранность органических молекул. Эти прямые наблюдательные данные имеют важное значение для понимания химических процессов на поверхности Марса, оценки его потенциальной обитаемости, а также для планирования будущих пилотируемых миссий.

Detection of triboelectric discharges during dust events on Mars

Авторы

Baptiste Chide

Ralph D. Lorenz

Franck Montmessin

Sylvestre Maurice

Yann Parot

Ricardo Hueso

German Martinez

Alvaro Vicente-Retortillo

Xavier Jacob

Mark Lemmon

Рекомендуем изучить