Om experiment gjorda i små flaskor i ett labb vid University of Oregon är korrekta, friktionen av kolliderande dammpartiklar från Mars är osannolikt att generera stora elektriska stormar eller hota de nyligen anlända prospekteringsfordonen eller, så småningom, mänskliga besökare.

I 50 år sedan vikingalandare och senare orbitare upptäckte silt, leror, vindblåsta sängformer och dammjäklar på Mars, Forskare har oroat sig för risken för stora åskväder och om statisk elektricitet som genereras av planetens mestadels basaltiska stenpartiklar kan skada fordon eller mänskliga skyddsutrustning.

I journalen Ikaros , ett UO-team rapporterar att friktionen som orsakas av dammpartiklar som kommer i kontakt med varandra verkligen kan producera elektriska urladdningar på ytan och i planetens atmosfär, men eventuella gnistor är sannolikt små.

Sådana farhågor hade återuppstått i samband med det nya NASA Mars-uppdraget, som framgångsrikt satte Perseverance-rovern och Ingenuity-robothelikoptern på den röda planeten 18 februari.

I vulkanologen Josef Dufeks labb, forskare använde ett vertikalt glasrör som i storlek var jämförbart med en vattenflaska som mätte cirka 4 tum i diameter och 8 tum i längd. Innuti, de virvlade vulkanaska som en reserv för damm från mars i en serie experiment som gjorde att de kunde undvika fallgropar som hade hindrat tidigare forskning.

De fastställde att elektriska urladdningar sannolikt skulle vara små, med tanke på de svaga elektriska fälten, cirka 20 tusen volt per meter, stöds av Mars atmosfär.

Jordens atmosfär, i jämförelse, kan motstå elektriska fält som når 3 megavolt per meter, producerar spektakulära åskstormar som är vanliga och ibland dödliga i sydöstra USA, sa Joshua Méndez Harper, en forskningsingenjör vid Oregon Center for Volcanology vid Institutionen för geovetenskaper.

"Våra experiment, och andras före oss, föreslår att det på Mars är lätt att få gnistor när du agiterar sand eller damm, " sade Méndez Harper. "Men, det kan vara svårt, även i stora dammstormar eller inom dammjäklar, att få mycket stora urladdningar eller konventionella blixtar eftersom Mars atmosfär är dålig på att lagra laddning."

Sådana friktionsprocesser upplevs på jorden på mycket enklare sätt - genom att röra ett dörrhandtag efter att strumpor glider över mattan eller genom att sticka en ballong på ett fönster efter att ha gnuggat den på människohår.

Mars dammdjävlar, Méndez Harper sa, kan tyckas gnistra, sprakar eller lyser svagt i mörka förhållanden när de rullar över Mars uttorkade landskap. Dock, urladdningar kan vara så små att de bara kan upptäckas med de radiovågor de sänder ut på nära håll.

Tidigare experiment hade varit ofullständiga eftersom partiklar virvlades på ett sätt som satte dem i kontakt med väggarna i testinneslutningarna. Vissa experiment använde partiklar av material som inte hittades på Mars. Sådana kontakter kan ha producerat laddning som inte är karakteristisk för en dammstorm på mars.

Méndez Harper, Dufek och George McDonald, en postdoktor vid Rutgers University, kom runt begränsningen av väggexponering med glasröret. De skapade friktionsladdning genom att kollidera med partiklar av basaltisk aska från Mexikos Xitle-vulkanutbrott cirka 2, 000 år sedan.

Kollisioner i de förseglade rören inträffade med förväntade hastigheter i en lätt marsbris, med partiklar borta från ytterväggar och i ett trycksatt, atmosfärstryck på 8 millibar koldioxid, liknande den på Mars yta.

Den vulkaniska stenen som används i projektet liknar basalt från mars, som upptäckts av rovers i Pathfinder och Mars Exploration Rover-uppdragen och dammanalogerna som utvecklats av NASA:s Jet Propulsion Laboratory.

Som en jämförelse, forskarna lät också partiklar komma i kontakt med ytor främmande för förväntade förhållanden på Mars. Det skapade gnistor men med en annan polaritet än i de nya experimenten.

"Vi var intresserade av att fortsätta detta arbete på grund av antalet nya uppdrag till Mars och potentialen för att begränsa observationer, sade Dufek, UO:s Gwen och Charles Lillis ordförande och chef för Oregon Center for Volcanology.

"Kvantifiering av laddnings- och urladdningsbeteende har betydelse för transporten av damm i atmosfären och har länge studerats i relation till att modulera kemiska reaktioner, inklusive syntetisering av organiska föreningar, " han sa.

Den låga urladdningsenergin på Mars som indikeras av de nya experimenten betyder att dessa effekter sannolikt inte kommer att påverka mekaniska operationer, sa Dufek.

Ändå, Jezero-kratern verkar regelbundet uppleva dammstormar på hösten och vintern. Den där, McDonald sa, kan ge möjligheter till rudimentära observationer av elektrostatiska fenomen av den nyligen utplacerade rovern.

Ett av målen för dess uppdrag är att bedöma tidigare miljöförhållanden. Bevis för en mer betydande atmosfär i det förflutna skulle ha betydelse för planetens elektriska miljö och hur den har förändrats över tiden.

"Det stora uttaget av denna studie är att Mars kan vara en elektriskt aktiv plats, även om det är på ett helt annat sätt än jorden, "Sa Dufek. "Det faktum att analogt Mars-damm lätt laddas upp till urladdningspunkten även när korn inte skaver mot andra ytor tyder på att framtida kolonister kan hitta en värld modifierad av statisk elektricitet på subtila sätt."