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美国国家航空航天局（NASA）的火星探测器“毅力号（Perseverance）”搭载有录音麦克风，在火星的两年间记录了超过30小时的声音。图卢兹大学的Baptiste Chide等人的研究团队分析了其中约28小时的数据，共发现55次雷电声音。这是火星上首次被检测到的雷电发生的直接证据。
发生的雷电规模与冬季触碰金属时感受到的静电水平相当，或许不会给人很强的印象。但尽管规模较小，确认火星存在雷电仍具有重要意义。
火星有雷电吗？
雷是地球发生的剧烈气象现象之一。其发生机制极为复杂，简而言之，“大气中物质间摩擦积累静电”是雷电发生的关键因素。即雷是静电积累后，克服空气电阻放电的现象。
地球以外的天体中，木星和土星已确认存在雷电。这三个天体均具有浓厚大气，且雷电发生于水云之中，这是它们的共同点（※1）。推测在强烈气流中冰晶相互摩擦，积累的静电最终形成雷电。
※1…木星的雷电除发生于水云外，还观测到在水与氨混合物云中有另一种雷电。
另一方面，火星是被认为可能存在雷电却未被证实的天体之一。
火星仅有0.0075大气压的极薄大气，但通常含大量沙尘，剧烈沙尘暴也频繁发生。和冰晶一样，岩石尘埃间摩擦也会积累静电。地球沙漠中已知该现象自然发生，但沙漠中积累到放电程度的大量静电较为罕见。不过火星大气稀薄，放电所需静电量较少。
因此，尽管规模小于地球雷电，但火星可能存在可归类为雷电的放电现象这一推测一直存在。
火星的雷电声音被探测器麦克风记录下来了！
NASA的火星探测器“毅力号”搭载了火星探测器中首次配备的录音麦克风。图卢兹大学的Baptiste Chide等人的研究团队分析了该麦克风记录的约28小时火星声音，尝试检测雷电放电的电气干扰及直接放电音。
结果共发现55次雷电放电相关声音。其中7次记录了整个放电现象，通过分析这些记录，团队宣布“首次在火星捕捉到雷电”。至此火星成为第四个被确认存在雷电的天体。
火星雷电的实际声音可在上文YouTube视频中听到。火星雷电在视频9～10秒处可闻，或许与多数人想象的雷电声音不同。
本次论文发表的《自然》杂志官方播客将其比作“耳机插头拔出时的噪音”般的声音。
仔细听雷电声音可分为三种。其中前两种并非实际声音，推测是放电对麦克风电路造成电气干扰产生的信号。而最后一种是实际发生的声音，推测为放电产生的压力波。
类比地球雷电，前两种声音对应闪光的闪电，最后一种对应滞后于光的隆隆雷鸣。从声音间的时间差可推断，此次录音的雷电发生在距麦克风约1.9米处。
如前文所述，火星放电所需静电量少。实际上，从本次记录推定的火星雷电放电量与触碰金属门把手时产生的静电水平大致相同。
虽小却重要的发现
或许有人认为与日常接触的静电相当的规模不足以称为雷，但此次发现绝非小事。
雷是高能量现象，可能分解稳定分子并转化为高反应性不稳定分子。火星表面已发现过氧化氢、高氯酸盐等足以分解有机物的高反应性分子，火星雷电可能参与这些分子的生成。
尤其受关注的是与火星大气中甲烷的关联性。火星大气中含有少量可检测的甲烷。甲烷的来源是火星独有生命还是无关生命的自然现象，至今仍在争论。
但除甲烷来源之谜外，火星甲烷从大气中快速消失的谜题也在讨论。甲烷是稳定分子，为何快速消失曾是一大谜团。但高反应性分子可分解甲烷，火星雷电观测或许能成为解决火星甲烷相关多年谜题的契机。
此外，本次研究也揭示了雷电发生条件。55次雷电中54次ŏ..
火星沙尘暴大致分为覆盖广范围但风速小的风暴，以及局地但风速大的风暴。本次观测结果表明火星雷电发生与后者相关。准确了解火星雷电发生条件，对考察雷电引发的各类现象发生频率也至关重要。
再者，沙尘暴与雷电可能存在另一关联。砂粒带电后，因电吸引或排斥更易浮起。雷是静电积累引发的现象，若能准确掌握雷电发生频率，或许能提高火星沙尘暴发生规模及频率的准确性。
火星雷电强度足以损坏精密电子设备，准确捕捉放电现象发生条件对风险管理至关重要。该研究可能影响未来无人及载人火星任务。
此外，地面沙尘摩擦引发的雷电，对研究金星、泰坦等表面干燥环境天体的雷电发生也有帮助。
一句话评论
火星雷电或许比想象中小很多，但发现意义重大！（作者）
文／彩恵りり　编辑／sorae编辑部
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参考文献・出处
Baptiste Chide, et al. “Detection of triboelectric discharges during dust events on Mars”.（Nature）
Augustin Baudier, Baptiste Chide & Franck Montmessin. “Electric discharges detected on Mars for the first time”.（CNRS）
Paul Scott Anderson. “Lightning on Mars? Electric sparks in dust devils confirmed”.（Earth Sky）