Mars je čudan planet.
Postoje dokazi da se Crvena planeta nekad igrala s gustom atmosferom i prostranim oceanima. Međutim, u nekom trenutku svoje evolucije činilo se da je planet ispustio većinu svojih atmosferskih plinova u svemir, a oceani su mu isparili (ili se smrzli, a zatim sublimirali, ovisno o brzini gubitka atmosferskog tlaka). Postoji nekoliko teorija o tome kako je marsovska atmosfera istrošila do 1% one Zemljine Zemlje, uključujući sporu eroziju česticama sunčevog vjetra i iznenadni, katastrofalni udar asteroida koji eksplodira atmosferu u svemir.
Planetarni znanstvenici već duže vrijeme znaju da je Marsovsko magnetsko polje vrlo slabo i da zbog toga ima malu zaštitnu snagu od neprekidnog solarnog vjetra. Analizom podataka povučenog NASA-inog satelita Mars Global Surveyor (MGS) stečen je novi uvid.
Daleko od toga da je benigna, ovo slabo magnetsko polje kruga zapravo može imati nepovoljan utjecaj na atmosferu, snimajući atmosferske čestice u magnetske „mjehuriće“ (a.k.a. plazmoide) širine više od tisuću kilometara, prije nego što ih se upali en mase u svemir…
Erozija marsovske atmosfere sunčanim vjetrom dugo se sumnja kao glavni mehanizam gubitka marsovskog zraka. Iako se Mars na Marsu značajno razlikuje od našeg (Marsovska atmosfera je prije svega CO2s obzirom da zemaljska atmosfera ima mješavinu dušika i kisika koja se propušta), nekoć se mislilo da je mnogo gušća nego što je danas.
Pa gdje je krenula atmosfera? Kako je marsovska magnetosfera prilično beznačajna (znanstvenici vjeruju da je globalno magnetsko polje možda bilo puno jače u prošlosti i možda oštećeno udarcem asteroida), malo je što odbiti energetske ione solarnog vjetra od interakcije s atmosferom ispod. Na Zemlji imamo vrlo snažnu magnetosferu koja djeluje kao nevidljivo silosno polje, sprečavajući nabijene čestice da uđu u našu atmosferu. Mars nema taj luksuz.
Tijekom misije Mars Global Surveyor, lansirane 1996. (koja završava 2006.), satelit je otkrio vrlo zakrpljeno magnetsko polje koje potječe iz marsovske kore, pretežno na južnoj hemisferi. Prirodna bi pomisao bila da, iako slabo, ovo krpavo polje može pružiti ograničenu zaštitu atmosfere. Prema novim istraživanjima koja koriste stare MGS podatke, to vjerojatno nije slučaj; magnetsko polje kruta može pridonijeti, eventualno ubrzavanju, gubitku zraka.
Dok se krpavo magnetsko polje odvaja od marsovske površine, stvara „kišobrane” magnetskog toka, hvatajući napunjene atmosferske čestice. Deseci magnetskih kišobrana pokrivaju do 40% Marsa (uglavnom koncentriranog na jugu), dopireći iznad atmosfere. Te su magnetske strukture stoga otvorene za napad sunčevog vjetra.
“Kišobrani su tamo gdje se oduzimaju koherentni komadi zraka", Rekao je David Brain iz UC Berkeley, koji je predstavio svoje istraživanje MGS-a na radionici plazme u Huntsvilleu 2008., 27. listopada.
Iako bi ovo moglo zvučati dramatično, postoji realna mogućnost da se ovaj proces na Marsu primijeti prvi put. Magnetski suncobrani dopiru kroz atmosferu i osjećaju dinamički pritisak sunčevog vjetra. Ono što će se dogoditi je dobro poznati mehanizam u području magnetohidrodinamike (MHD): rekonekcija.
Dok kuburici uspostave kontakt s međuplanetarnim magnetskim poljem (IMF) koje prenosi solarni vjetar, postoji vjerojatnost da se može dogoditi ponovno povezivanje. Prema Davidu Brainu, MGS je prošao kroz takvo područje za ponovno povezivanje tijekom jedne od svojih orbita. „Spojena polja omotala su se oko paketa plina na vrhu marsovske atmosfere, tvoreći magnetsku kapsulu široku tisuću kilometara s ioniziranim zrakom zarobljenim unutra," On je rekao. „Solarni tlak vjetra uzrokovao je da se kapsula "stisne", a ona je ispuhala, noseći sa sobom svoj teret zraka.”
Od ovog prvog rezultata, Mozak je pronašao još desetak magnetskih "mjehurića" koji nose komade marsovske ionosfere sa sobom. Ti su mjehurići poznati i kao "plazmoidi" jer sadrže nabijene čestice ili plazmu.
Brain želi naglasiti da su ovi rezultati daleko od konačnih. Na primjer, MGS je bio opremljen samo za otkrivanje jedne nabijene čestice, elektrona; ioni imaju različite karakteristike i mogu na njih različito utjecati. Također, satelit je mjerio konstantnu nadmorsku visinu u isto lokalno doba dana. Potrebno je više podataka tijekom različitih vremena i različitih visina.
Jedna takva NASA-ina misija koja bi mogla pomoći u lovu na plazmoide jest Marsova atmosfera i nestabilna evolucija satelit (MAVEN), predviđen za lansiranje u 2013. MAVEN će analizirati marsovsku atmosferu kako bi posebno proučavao eroziju sunčevim vjetrom, otkrivajući elektrone i ione; mjereći ne samo magnetsko, već i električno polje. Eliptična orbita MAVEN-a će također omogućiti sondi da istraži različite visine u različitim vremenima.
Stoga čekamo MAVEN-a da dokaže ili opovrgne Brainovu plazmoidnu teoriju. Bilo kako bilo, ovo su neki zbunjujući dokazi koji ukazuju na prilično neočekivan mehanizam koji bi mogao, doslovno, razbiti Marsovu atmosferu u svemir ...
Izvor: NASA
