闪电，对地球人来说并不陌生。在一些暴风雨的夜晚，我们常常可以见到划破天际照亮夜空的闪光，随后而来的轰轰雷鸣，无不让人印象深刻。但是对火星来说，雷电或者说闪电，就变成“珍稀物种”了。那么为什么闪电在火星上非常罕见呢？明明火星上有非常常见的沙尘暴却几乎没有雷电？这个问题的原因其实大多数人知道后就会恍然大悟！

我们知道，闪电是一种大气中脉冲式的放电现象，它必须伴有厚厚的云层，随后通过气流在雷雨云中会因为水分子的摩擦和分解产生静电形成。也就是说它产生的前提条件就是浓厚的空气，但是，很显然，火星正是缺少了这一特质。

 

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一项新的研究发现，如果火星上存在闪电，那么它的能量和频率可能比地球上的闪电要低，这都是因为火星的稀薄空气，但是这并不代表火星不会产生闪电。

早在2009年，科学家就宣布了火星上出现闪电的第一个证据，此前他们在火星上发现了2006年沙尘暴产生的微波辐射，研究人员认为，这些辐射来自于突然的巨大放电。然而，尽管欧洲的火星快车号宇宙飞船收集了5年的数据，加州的艾伦望远镜阵列也收集了3个月的数据，但随后的研究未能找到火星沙尘暴中闪电存在的无线电证据。

 

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为了研究为什么火星上很少有雷击？随后科学家们把重点放在了沙尘暴可能产生的闪电上。这些风暴中的沙粒和其他颗粒可以通过“摩擦电效应”(triboelectric effect)积聚电荷，这与日常静电的作用是一样的。当两个物体反复碰撞或摩擦时，一种物质的表面可以从另一种物质的表面获得电子，积累电荷。

在这项新的研究中，科学家们用玄武岩颗粒做了实验。玄武岩是火星地壳中常见的黑色火山岩。研究人员将直径约1至2毫米的球形颗粒放置在一个振动30分钟以产生摩擦电荷的平板上。科学家们从盘子中央的一个洞中提取颗粒来测量它们的电荷水平。

 

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研究人员将实验室内的气压从0.03毫巴调整到80毫巴。相比之下，火星上的平均大气压为6毫巴，从火星上最高的火山峰顶的不到1毫巴，到这个红色星球的深谷里的超过10毫巴不等。在地球上，海平面的平均大气压约为1000毫巴。

科学家们发现，在低气压下，电荷很难在玄武岩颗粒上积累。总而言之，火星大气压力下的颗粒电荷至少比测试的最高压力小五倍，而且与地球海平面上的平均大气压力相比，还更小从本质上讲，在火星的大气压力下，“摩擦充电对沙粒大小的颗粒作用最小。”

在地球上，其他现象，如来自深空的宇宙射线或来自太阳的紫外线，也能产生闪电所需的电荷。然而，这些机制在火星上可能不足以产生闪电，这也是火星的闪电珍稀的原因。