Marte este o planetă ciudată.
Există dovezi că Planeta Roșie a jucat cândva gazdă la o atmosferă groasă și oceane vaste. Cu toate acestea, la un moment dat în evoluția sa, planeta a părut să scurgă majoritatea gazelor sale atmosferice în spațiu, iar oceanele sale s-au evaporat (sau au înghețat și apoi s-au sublimat, în funcție de cât de rapid s-a pierdut presiunea atmosferică). Există mai multe teorii cu privire la modul în care atmosfera marțiană s-a risipit până la 1% din cea a Pământului, inclusiv eroziunea lentă a particulelor de vânt solare și un impact brusc catastrofal de asteroizi, aruncând atmosfera în spațiu.
Oamenii de știință planetari știu de multă vreme că câmpul magnetic marțian este foarte slab și, prin urmare, are o mică rezistență de protecție împotriva vântului solar continuu. Prin analiza datelor din satelitul pensionar NASA Mars Global Surveyor (MGS), a fost obținută o nouă perspectivă.
Cu toate acestea, departe de a fi benign, acest câmp magnetic slab crust poate avea efect efect asupra atmosferei, captând particule atmosferice în „bule” magnetice (de exemplu plasmoide) cu o lățime de peste o mie de kilometri, înainte de a fi suflat en-masă in spatiu…
Eroziunea atmosferei marțiene de către vântul solar este suspectată de mult timp ca principalul mecanism din spatele pierderii aerului marțian. Deși aerul lui Marte este semnificativ diferit de al nostru (atmosfera marțiană este în primul rând CO2- bazat pe faptul că atmosfera terestră are un amestec respirabil azot-oxigen), s-a crezut că a fost odată mult mai densă decât în prezent.
Deci, unde a mers atmosfera? Întrucât magnetosfera marțiană este destul de nesemnificativă (oamenii de știință consideră că câmpul magnetic global ar fi fost mult mai puternic în trecut și posibil deteriorat de impactul unui asteroid), nu există prea mult pentru a devia ionii de vânt solari energetici de la interacțiunea cu atmosfera de mai jos. Pe Pământ, avem o magnetosferă foarte puternică care acționează ca un câmp de forță invizibil, împiedicând particulele încărcate să intre în atmosfera noastră. Marte nu are acest lux.
În timpul misiunii Mars Global Surveyor, lansată în 1996 (care s-a încheiat în 2006), satelitul a detectat un câmp magnetic foarte neplăcut, originar din scoarța marțiană, predominant în emisfera sudică. Gândul natural ar fi că, deși slab, acest câmp neplăcut poate oferi o protecție limitată pentru atmosferă. Conform noilor cercetări care folosesc date MGS vechi, acesta nu este probabil cazul; câmpul magnetic crust poate contribui la accelerarea pierderii de aer.
Pe măsură ce câmpul magnetic crustal se remarcă de pe suprafața marțiană, creează „umbrele” de flux magnetic, prinzând particule atmosferice încărcate. Zeci de umbrele magnetice acoperă până la 40% din Marte (concentrat în principal în sud), ajungând deasupra atmosferei. Prin urmare, aceste structuri magnetice sunt deschise pentru a ataca vântul solar.
“Umbrelele sunt locurile unde sunt sfărâmate bucăți de aer coerente", A declarat David Brain, de la UC Berkeley, care a prezentat cercetările sale MGS la Huntsville 2008 Plasma Workshop din 27 octombrie.
Deși acest lucru poate părea dramatic, există o posibilitate reală ca acest proces să fie observat pe Marte pentru prima dată. Umbrele magnetice ajung prin atmosferă și simt o presiune dinamică din partea vântului solar. Ceea ce se întâmplă în continuare este un mecanism bine cunoscut în domeniul magnetohidrodinamicii (MHD): reconectării.
Deoarece umbrele cruste fac contact cu câmpul magnetic interplanetar (FMI) purtat de vântul solar, există șansa de a se reconecta. Potrivit lui David Brain, MGS a trecut printr-o astfel de regiune de reconectare în timpul uneia dintre orbitele sale. „Câmpurile unite s-au înfășurat în jurul unui pachet de gaz în vârful atmosferei marțiene, formând o capsulă magnetică de o mie de kilometri lățime, cu aer ionizat prins în interior," el a spus. „Presiunea solară a vântului a determinat „capsularea” capsulei și a explodat, luându-și încărcăturile de aer.”
De la acest prim rezultat, Brain a găsit alte zeci de „bule” magnetice care transportau bucăți din ionosfera marțiană cu ele. Aceste bule sunt cunoscute sub numele de „plasmoide”, deoarece conțin particule încărcate sau plasmă.
Creierul dorește să sublinieze că aceste rezultate sunt departe de a fi concludente. De exemplu, MGS a fost echipat doar pentru a detecta o particulă încărcată, electronul; ionii au caracteristici diferite și, prin urmare, pot fi afectați diferit. De asemenea, satelitul a făcut măsurători la o altitudine constantă în aceeași oră locală a zilei. Mai multe date în timpuri diferite și altitudini diferite sunt necesare.
O astfel de misiune NASA care ar putea fi în măsură să ajute la vânătoarea plasmoidă este Atmosfera de Marte și evoluția volatilă satelit (MAVEN), programat pentru lansare în 2013. MAVEN va analiza atmosfera marțiană pentru a studia în mod specific eroziunea de către vântul solar, detectând electroni și ioni; măsurând nu numai magnetic, ci și câmpul electric. De asemenea, orbita eliptică a MAVEN va permite sondei să investigheze diferite altitudini în momente diferite.
Așadar, așteptăm MAVEN să demonstreze sau să respingă teoria plasmoidelor lui Brain. Oricum, aceasta este o dovadă tentantă care indică un mecanism destul de neașteptat, care ar putea, literalmente, arunca atmosfera lui Marte în spațiu ...
Sursa: NASA
