Misja NASA ujawnia że wiatr słoneczny rozbiera marsjańską atmosferę

[romkur55]

Należąca do NASA misja Mars Atmosphere i Volatile Evolution (MAVEN) określiła proces, który  odegrał kluczową rolę w przejściu  marsjańskiego klimatu od najmłodszego, ciepłego i wilgotnego środowiska, w którym na powierzchni mogło rozwijać się życie, do dzisiejszego,  zimnego i suchego Marsa.

Dane misji  Maven pozwoliły naukowcom określić szybkość, z jaką marsjańska atmosfera  traci obecnie gaz do przestrzeni kosmicznej  usuwaną  przez wiatr słoneczny. Wyniki badań pokazują, że erozja atmosfery Marsa znacznie wzrasta podczas burz słonecznych. Wyniki badań naukowych z misji pojawiły się 5 listopada na łamach czasopisma  Science and Geophysical Research Letters.

"Mars wydawał  się mieć grubą atmosferę wystarczająco ciepłą, aby wspierać ciekłą wodę, która jest głównym składnikiem i medium dla życia, jakie obecnie znamy", powiedział John Grünsfeld, astronauta i współpracownik administratora  Science Mission Directorate w Waszyngtonie. "Zrozumienie tego, co stało się z atmosferą Marsa wzbogaci  naszą wiedzę na temat dynamiki i ewolucji jakiejkolwiek planetarnej atmosfery. Poznanie tego, co może powodować zmiany w środowisku planety, od warunków w których może ona gościć drobnoustroje na powierzchni, do warunków w której  nie może,  jest  ważnym, kluczowym pytaniem  skierowanym  do decydentów podróży NASA na Marsa ".

Pomiary Maven wskazują, że wiatr słoneczny zdziera gaz z prędkością około 100 gramów co sekundę. "Podobnie jak kradzież kilku monet  dziennie,  staje się istotna w czasie," powiedział Bruce Jakosky, MAVEN główny badacz z Uniwersytetu Kolorado w Boulder. "Widzieliśmy, że erozja znacznie wzrasta w atmosferze podczas burz słonecznych, więc uważamy, że wskaźnik strat był znacznie wyższy miliardy lat temu, kiedy słońce było młode i bardziej aktywne."

Ponadto, po serii dramatycznych burz słonecznych, która  uderzyła w atmosferę Marsa w marcu 2015 roku,  misja MAVEN wykazała , że strata gazu w atmosferze została przyspieszona. Połączenie większej straty i wzrosty burz słonecznych w przeszłości wskazują, że utrata atmosfery do przestrzeni kosmicznej jest prawdopodobnie głównym procesem zmieniającym marsjański klimat.

Wiatr słoneczny jest strumieniem cząstek, głównie protonów i elektronów, płynących z atmosfery Słońca z prędkością około 1,9 miliona kilometrów na godzinę. Zmienne pole magnetyczne przenoszone przez wiatr słoneczny przepływający obok Marsa może generować pole elektryczne, tak jak turbiny na ziemi  mogą być używane do generowania elektryczności. To pole elektryczne w górnych warstwach atmosfery Marsa, przyspiesza naładowane elektrycznie atomy gazu, zwane jonami  i wyrzuca  je w kosmos.

Misja MAVEN  bada, jak wiatr słoneczny i światło ultrafioletowe zdzierają gaz z górnych warstw atmosfery. Nowe wyniki wskazują, że strata jest dokonywana  w trzech różnych regionach czerwonej Planety: dół "ogon", gdzie wiatr słoneczny przepływa za Marsem, powyżej biegunów marsjańskich w "pióropuszach polarnych", i od przedłużonego obłoku gazu otaczającego Mars. Zespół naukowy stwierdził, że prawie 75 procent jonów uciekających pochodzą z regionu ogona, a prawie 25 procent pochodzi z regionów pióropuszów, i tylko  niewielki  jest udział strat w przedłużonej chmurze.

Starożytne regiony na Marsie noszące  znamiona kontaktu z dużą ilością wody - takie formy jak przypominające doliny wyrzeźbione przez rzeki i osady mineralnych, które tworzą się tylko w obecności wody w stanie ciekłym. Te cechy doprowadziły naukowców do wniosków, że miliardy lat temu, atmosfera Marsa była znacznie gęstsze i wystarczająco ciepła, aby tworzyć rzeki, jeziora, a może nawet oceany ciekłej wody.

Niedawno naukowcy za pomocą należącego NASA orbitera Mars Reconnaissance Orbiter obserwują sezonowe pojawianie się uwodnionych soli wskazujących słoną ciekłą wodę na Marsie. Jednak obecna marsjańska atmosfera jest zbyt cienka i  zimna, aby wspierać na powierzchni planety  długotrwałe i rozległe ilości wody w stanie ciekłym.

"Erozja wiatru słonecznego jest ważnym mechanizmem utraty atmosfery i jest  na tyle ważna, aby stanowić o istocie zmiany marsjańskiego klimatu", powiedział Joe Grebowsky,  naukowiec z Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland. "MAVEN również studiuje inne procesy strat - takie jak straty z powodu wypływu jonów lub ucieczkę atomów wodoru - a to tylko zwiększy znaczenie ucieczki atmosfery".

Celem należącej do NASA misji  Maven,  która rozpoczęła się w listopadzie 2013 r , jest ustalenie, jak wiele gazu i wody z atmosfery planety  zostało utracone poprzez emisję w kosmos z powodu wiatru słonecznego. Jest to pierwsza tego typu misja poświęcona zrozumieniu, jak słońce może mieć wpływ na zmiany atmosferyczne na Czerwonej Planecie. MAVEN działa na Marsie przez ponad rok i zakończy swoją podstawową misję naukową na 16 listopada 2015.

Wizualizacja zdzierania marsjańskiej atmosfery przez wiatr słoneczny

Opracowano na podstawie artykułu: NASA Mission Reveals Speed of Solar Wind Stripping Martian Atmosphere