2025年12月10日 12時40分サイエンス

火星で雷が発生しているという証拠の音声が記録される、長年の論争に終止符か

NASAの火星探査車「パーサヴィアランス」が、火星の砂嵐や旋風の中で「パチッ」という放電音や小規模な電気ショックを記録しました。これにより、長年議論されていた「火星の大気中で放電現象が存在するか」という議論に決着が付き、火星の大気科学の理解や居住可能性にも影響を与える可能性があります。

(PDFファイル)Detection of triboelectric discharges during dust events on Mars | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09736-y.epdf

NASA Rover Detects Electric Sparks in Mars Dust Devils, Storms | NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL)
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-rover-detects-electric-sparks-in-mars-dust-devils-storms/

NASA Mars rover captures crackling lightning. Hear the 'thunder' yourself. | Mashable
https://mashable.com/article/nasa-mars-lightning-perseverance-audio-recording

木星と土星では雷が古くから観測されており、火星にも雷が存在するのではないかと数十年にわたって考えられていました。しかし、火星の大気は非常に薄く、地球のような大規模な雷へ成長しにくいため、直接観測することができていませんでした。

木星の雷は従来の予想と異なり「地球の雷に近い」と判明 - GIGAZINE

科学者たちは従来、火星の砂煙の旋風は中で渦を巻いて互いにこすれ合うことで、微細な粒子によって摩擦が生じ、「摩擦帯電」により電気を発生させるほどの電荷が生じていると理論付けていました。砂や雪の粒子で摩擦帯電が発生すること自体は、地球の砂漠地域でもよく記録されていますが、実際に放電に至ることはまれであるそうです。

NASAのジェット推進研究所(JPL)の研究チームは、パーサヴィアランスに搭載されている観測装置「SuperCam」に備えられたマイクロフォンと電磁計により、砂嵐やダストデビル(ちりの旋風)が通過した際の音声と電磁データを記録しました。

以下はJPLが公開したパーサヴィアランスの音声データで、風の音に混じって「バチッ」と放電音が繰り返し含まれていることがわかります。
NASA's Perseverance Rover Captures Sound of Electrical Discharge, Dust Devils on Mars (Audio Only) - YouTube

研究では、約2年間のミッション中に55件の放電イベントが確認されました。そのうち16件はダストデビルが観測装置の上を通過した際に記録されたものです。放電の継続時間や発生条件は事象ごとに異なり、空気中の「静電的放電」に起因すると考えられるものや、ちりの乱流が激しく上昇することが鍵になっていると考えられるものがあります。

パーサヴィアランス科学チームのメンバーであるバティスト・チデ氏は「火星では大気が薄いため、摩擦帯電がはるかに起こりやすくなっています。火花を発生させるのに必要な電荷量も、地球の地表付近の大気で必要な量よりもはるかに少なくなっています」と説明しています。

放電の証拠が記録されたことは、火星に関する理解を劇的に変える発見だとNASAは述べています。放電が存在していることで、火星の大気は科学反応を活性化させるのに十分な電荷を帯びるため、強力な酸化化合物の生成につながる可能性があります。これらの物質は、地表の有機分子を効率的に破壊し、大気中の化合物を分解するため、火星の大気全体の科学バランスを変化させていると考えられます。

こうした科学反応は、「火星のメタンが急速に消失した」という過去の不可解な観測を説明できる可能性があります。さらに、火星を人類が居住可能な地にするというテラフォーミングの可能性を理解するための重要な手がかりになります。

また、放電は機器の静電障害や電子系の誤作動を招くリスクをはらむため、将来のローバーや有人ミッションの設計、機械や電子機器に帯電した電気を地面に逃がす「グラウンディング(設置)」システムの構築にも影響します。研究者らは「火星の大気では放電が起きやすいことが確認されたため、地球とは異なる条件下での電気現象を想定する必要があります」と述べています。