NASAMAVEN erdvėlaivis atrado unikalų saulės įvykį, kuris padarė didžiulę įtaką MarsasAtmosfera, suteikianti gyvybiškai svarbių įžvalgų apie planetos sąveiką su saulės reiškiniais.

2022 m. gruodį NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) misija stebėjo dramatišką ir netikėtą nuolat iš Saulės skleidžiamo įkrautų dalelių srauto, vadinamo saulės vėju, „dingimą“. Tai sukėlė ypatingas saulės įvykis, kuris buvo toks galingas, kad keliaudamas per Saulės sistemą sukūrė vakuumą.

Dėl šio įvykio MAVEN matavimai Marse parodė, kad dalelių, sudarančių saulės vėją, skaičius smarkiai sumažėjo. Be saulės vėjo slėgio Marso atmosfera ir magnetosfera išsiplėtė tūkstančiais kilometrų. MAVEN yra vienintelis šiuo metu Marse esantis turtas, galintis vienu metu stebėti Saulės aktyvumą ir Marso atmosferos reakciją į šiuos saulės poveikius.

„Kai pirmą kartą pamatėme duomenis ir tai, kaip smarkiai sumažėjo saulės vėjas, buvo beveik neįtikėtina“, – sakė Kalifornijos universiteto profesorius Jasperas Halikas. Ajovos universitetas Ir pagrindinis naujo tyrimo apie šį įvykį autorius. „Sudarėme darbo grupę renginiui ištirti ir nustatėme, kad šis laikotarpis buvo turtingas nuostabių rezultatų.

Sužinokite apie saulės vėjo „dingimą“ Marse, kurį liudijo MAVEN – įvykis, paskutinį kartą matytas beveik prieš ketvirtį amžiaus Žemėje. Šaltinis: NASA Goddard Space Flight Center

Supratimas apie saulės vėjo išnykimą

Marsas, kaip ir visos mūsų Saulės sistemos planetos, nuolatos maudosi saulės vėjo. Saulės vėjas daro spaudimą Marso magnetosferai ir jonosferai, todėl didžioji dalis atmosferos išeina. 2022 m. gruodžio mėn. saulės įvykį lėmė greitai judantys saulės vėjai, aplenkę lėtesnius saulės vėjus, kurie veikė kaip šluota, nušluodami ir suspaudę du regionus. Ši sąveika, vadinama srauto sąveikos regionu, paliko retą labai mažo tankio saulės vėjo tuštumą, kurią pastebėjo MAVEN. Šis saulės vėjo „dingimas“ lėmė nuostabią sąveiką Marso magnetosferoje ir jonosferoje.

Įvykio pasekmės

Saulės vėjo intensyvumui sumažėjus 100 kartų, slėgis nukrito, o planetos magnetosfera ir jonosfera galėjo išsiplėsti tūkstančiais kilometrų – daugiau nei tris kartus viršija tipinį dydį – ir jų pobūdis kardinaliai pasikeitė. Saulės magnetinis laukas, kuris paprastai būtų Marso jonosferoje, buvo išstumtas į išorę, paverčiant jonosferą iš įmagnetintos į neįmagnetintą būseną. Tuo pačiu metu sluoksnis tarp saulės vėjo ir magnetosferos elektromagnetiniu požiūriu tapo neįprastai tylus. MAVEN stebėjimai apie šį dramatišką įvykį ir vėlesnė visos sistemos transformacija bei plėtra yra svarbūs norint geriau suprasti fiziką, dėl kurios Marse prarandama atmosfera ir vanduo.

„Mes jau galėjome pamatyti, kaip Marsas reaguoja, kai efektyviai pašalinamas saulės vėjas“, – pridūrė Halikas. „Tai žavus tyrimas, koks būtų Marsas, jei jis skrietų aplink mažiau vėjuotą žvaigždę.

Tai meninis NASA Marso atmosferos ir lakiosios evoliucijos arba MAVEN erdvėlaivio, skriejančio aplink Marsą, perteikimas. Autoriai: NASA/GSFC

Maven užrašų svarba

Tokio dydžio nykstantys saulės vėjo reiškiniai yra itin reti ir atsiranda padidėjusio saulės aktyvumo metu, todėl MAVEN misija pirmą kartą turėjo galimybę stebėti tokį reiškinį. Nors kiti Marso ir Žemės erdvėlaiviai taip pat stebėjo šio įvykio aspektus, tik MAVEN galėjo išmatuoti Saulės ir Marso atmosferos reakciją į jį vienu metu.

„Stebėti ekstremalias sąlygas visada turi neįkainojamą mokslinę vertę“, – sakė Shannon Curry, pagrindinis MAVEN tyrėjas iš MIT. Kalifornijos universitetas, Berklis. „MAVEN buvo sukurtas stebėti tokio tipo Saulės ir Marso atmosferos sąveiką, o erdvėlaivis suteikė išskirtinių duomenų per šį tikrai nenormalų saulės įvykį.

Saulei judant link saulės maksimumo, 11 metų trukmės aktyvumo ciklo piko, MAVEN misija gali turėti didesnį poveikį mūsų supratimui apie ekstremalius saulės įvykius.

Bendradarbiavimas ir ateities planai

„Tai tikrai parodo MAVEN vaidmenį tarp padalinių Marse“, – sakė Gina DiBraccio, MAVEN vyriausiojo tyrėjo pavaduotoja ir NASA Goddardo kosminių skrydžių centro Greenbelt, Merilando, Heliofizikos mokslo skyriaus direktoriaus pavaduotoja. „MAVEN ne tik stebi Marso atmosferos dinamiką, bet ir saulės energijos įvestį, kad pagerintų mūsų supratimą apie Saulę.

Tyrimas pristatomas rudenį vyksiančiame Amerikos geofizikos sąjungos susitikime San Franciske.

Pagrindinis MAVEN tyrėjas yra Kalifornijos universitete Berklyje, o NASA Goddardo kosminių skrydžių centras Greenbelt mieste, Merilandas, vadovauja MAVEN misijai. „Lockheed Martin Space“ pastatė erdvėlaivį ir yra atsakinga už misijos operacijas. NASA Jet Propulsion Laboratory Pietų Kalifornijoje teikia navigacijos ir giliojo kosmoso tinklo palaikymą. Kolorado Boulderio universiteto Atmosferos ir kosmoso fizikos laboratorija yra atsakinga už mokslo operacijų valdymą, visuomenės informavimą ir komunikaciją. MAVEN komanda ruošiasi švęsti 10-ąsias erdvėlaivio atvykimo į Marsą 2024 metų rugsėjį.