strumień rozpędzonych do gigantycznych prędkości cząstek ? głównie protonów i elektronów ? wyrzucanych przez Słońce przenosi ze sobą pole magnetyczne generujące w marsjańskiej atmosferze pole elektryczne, które z kolei rozpędza jony tworzącego marsjańską atmosferę gazu wyrzucając je w przestrzeń kosmiczną.Sonda MAVEN - Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission - spędziła tysiąc ziemskich dni na orbicie wokół Marsa. Informacje, które zebrała pokazują m.in. jak Słońce ogołociło planetę z większości atmosfery i zmieniło ją z potencjalnie wspierającej życie w zimny, pustynny glob.

---

Sonda MAVEN wystrzelona przez NASA w 2013 roku to pierwszy orbiter zbudowany specjalnie w celu obserwacji górnych warstw atmosfery planety.

?Maven dokonał niesamowitych odkryć na temat górnej atmosfery Marsa i tego, jak oddziałuje ona ze Słońcem i wiatrem słonecznym? - opowiada kierujący badaniami naukowymi misji prof. Bruce Jakosky z University of Colorado w Boulder. ?Pozwala nam na zrozumienie jak atmosfera Marsa zachowuje się dzisiaj, ale także jak zmieniała się z upływem czasu? - opowiada badacz. Zespół naukowy misji przedstawił 10 najważniejszych odkryć sondy - od podstawowych, aż do zrozumienia przeszłości planety.

1. Rozkład tlenku azotu i ozonu w atmosferze pokazał ich nieoczekiwane, skomplikowane zachowanie. Wskazuje ono na dynamiczną wymianę gazów między dolnymi i górnymi warstwami atmosfery.
   
   
2. Część cząstek wiatru słonecznego wnika niespodziewanie głęboko w górną część atmosfery, zamiast ulec odchyleniu przez jonosferę i skierowaniu wokół planety. Wnikanie to jest rezultatem reakcji chemicznych w jonosferze, zmieniającej naładowane cząstki wiatru słonecznego w obojętne atomy, które mogą dotrzeć głębiej.
   
   
3. MAVEN po raz pierwszy bezpośrednio zaobserwowała w jonosferze Marsa warstwę jonów metali, która pochodzi z międzyplanetarnego pyłu. Mimo, że jony te są obecne przez cały czas, to ich liczba dramatycznie wzrosła po bliskim przelocie komety Siding Spring w październiku 2014 roku.
   
   
4. Sonda zidentyfikowała dwa nowe rodzaje zórz, które nazwano: dyfuzyjną i protonową. W przeciwieństwie do typowych zórz ziemskich, nie wynikają one z działania globalnego ani lokalnego pola magnetycznego.
   
   
5. Zorze te powstają przez napływ cząstek wyrzucanych ze Słońca w trakcie burz słonecznych różnych typów. Przy tym, kiedy cząstki uderzają w marsjańską atmosferę mogą dziesięciokrotnie lub jeszcze bardziej nasilić ucieczkę tworzących ją gazów w przestrzeń kosmiczną.
   
   
6. Oddziaływania między atmosferą i wiatrem słonecznym mają wyjątkowo złożoną naturę. Jest to spowodowane brakiem globalnego pola magnetycznego oraz obecnością niewielkich regionów skorupy planety o własnościach magnetycznych. W rezultacie magnetosfera jest bardzo nieregularna i szybko zmienia się w czasie.
   
   
7. Próbnik zaobserwował sezonowe zmiany w stężeniu wodoru w górnych warstwach atmosfery, potwierdzając, że może ono różnić się aż dziesięciokrotnie w różnych porach roku. Wodór pochodzi z obecnej w dolnej atmosferze wody, którą światło słoneczne rozbija na wodór i tlen. Zaobserwowane różnice są przy tym oczekiwane, ale jeszcze słabo zrozumiane.
   
   
8. Badania izotopów (atomów tego samego pierwiastka, lecz o innej masie) gazów górnej atmosfery, pozwoliły na określenie jak duża część atmosfery uleciała w przestrzeń z upływem czasu. Wyniki sugerują, że planeta straciła co najmniej 2/3 gazów.
   
   
9. Misja umożliwiła pomiar prędkości, z jaką Słońce i wiatr słoneczny obecnie zdzierają gaz z górnych warstw atmosfery. Udało się przy tym dokładnie poznać to zjawisko. Ekstrapolacja tego procesu w zamierzchłą przeszłość do czasu, kiedy wiatr słoneczny i promieniowanie ultrafioletowe były silniejsze wskazuje, że duże ilości gazu uciekły w przestrzeń w ten sposób.
   
   
10. Powyższe wyniki prowadzą do wniosków, że marsjańska atmosfera została z planety zdarta przez Słońce i wiatr słoneczny, co zmieniło klimat z cieplejszego i wilgotniejszego w przeszłości na zimny i suchy, jaki widzimy dzisiaj.

?Jesteśmy podekscytowani tym, że MAVEN kontynuuje badania? - powiedziała dr Gina DiBraccio Goddard Space Flight Center w Greenbelt, członek zespołu naukowego misji. ?Obecnie MAVEN prowadzi obserwacje w trakcie drugiego marsjańskiego roku i sprawdza, jak zmiany sezonowe i cykle wiatru słonecznego wpływają na cały system? - wyjaśniła badaczka.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl


Przeczytaj więcej:

• oMAVEN (ang. Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, pol. ewolucja atmosfery Marsa i jej ulatywania)pis