Mars je zvláštna planéta.
Existujú dôkazy, že Červená planéta kedysi hostila hustú atmosféru a obrovské oceány. Zdá sa však, že v určitom okamihu vývoja planéta unikla väčšina atmosférických plynov do vesmíru a jej oceány sa odparili (alebo zmrzli a potom sublimovali, v závislosti od toho, ako rýchlo sa stratil atmosférický tlak). Existuje niekoľko teórií o tom, ako sa marťanská atmosféra stratila na 1% atmosféry Zeme, vrátane pomalej erózie častíc slnečného vetra a náhleho katastrofického dopadu asteroidov, ktorý vrhol atmosféru do vesmíru.
Planetárni vedci už dlhú dobu vedia, že marťanské magnetické pole je veľmi slabé, a preto má malú ochrannú silu pred trvalým slnečným vetrom. Analýzou údajov z družice NASA Mars Global Surveyor (MGS) na dôchodku sa získal nový pohľad.
Toto slabé kôrovité magnetické pole však nemusí mať priaznivý vplyv na atmosféru a môže zachytiť atmosférické častice v magnetických „bublinách“ (a.k.a. plazmoidy) pred šírením tisícov kilometrov. en-hmotnosť do vesmíru…
Erózia marťanskej atmosféry slnečným vetrom bola dlho považovaná za primárny mechanizmus za stratou marťanského vzduchu. Napriek tomu, že vzduch na Marse sa výrazne líši od našich vlastných (atmosféra na Marse je predovšetkým CO2- zatiaľ čo suchozemská atmosféra má priedušnú zmes dusíka a kyslíka), kedysi sa považovalo za oveľa hustejšie ako dnes.
Kam teda atmosféra šla? Keďže marťanská magnetosféra je dosť zanedbateľná (vedci sa domnievajú, že globálne magnetické pole mohlo byť v minulosti oveľa silnejšie a pravdepodobne poškodené dopadom asteroidov), je málo, čo by odrazilo energetické ióny slnečného vetra od interakcie s atmosférou pod nimi. Na Zemi máme veľmi silnú magnetosféru pôsobiacu ako neviditeľné silové pole, ktoré zabraňuje prenikaniu nabitých častíc do našej atmosféry. Mars nemá tento luxus.
Počas misie Mars Global Surveyor, ktorá sa začala v roku 1996 (končiaca v roku 2006), satelit zistil veľmi nerovnomerné magnetické pole pochádzajúce z marťanskej kôry, prevažne na južnej pologuli. Prirodzenou myšlienkou by bolo, že aj keď je toto slabé pole slabé, môže poskytnúť určitú obmedzenú ochranu atmosféry. Podľa nového výskumu používajúceho staré údaje MGS to tak pravdepodobne nie je; kôrovité magnetické pole môže prispievať k, možno akcelerácii, strate vzduchu.
Keď sa z marťanského povrchu vychyľuje nerovnomerné kôrovité magnetické pole, vytvára „dáždniky“ magnetického toku a zachytáva nabité atmosférické častice. Desiatky magnetických dáždnikov pokrývajú až 40% Marsu (primárne sústredených na juhu) a siahajú nad atmosféru. Tieto magnetické štruktúry sú preto otvorené pre útok zo slnečného vetra.
“Dáždniky sú miestom, kde sa odtrhávajú koherentné kúsky vzduchu“, Povedal David Brain z UC Berkeley, ktorý prezentoval svoj výskum MGS na Huntsville Plasma Workshop 2008 27. októbra.
Aj keď by to mohlo znieť dramaticky, existuje reálna možnosť, že tento proces bol na Marse pozorovaný prvýkrát. Magnetické dáždniky zasahujú atmosférou a cítia dynamický tlak zo slnečného vetra. Nasleduje známy mechanizmus v oblasti magnetohydrodynamiky (MHD): znovupripojenie.
Keď sa krustové dáždniky dostanú do kontaktu s medziplanetárnym magnetickým poľom (MMF) prenášaným slnečným vetrom, môže dôjsť k opätovnému pripojeniu. Podľa Davida Braina prešiel MGS takou oblasťou opätovného spojenia počas jedného zo svojich dráh. "Spojené polia sa omotali okolo balíka plynu na vrchole atmosféry Marsu a vytvorili magnetickú kapsulu tisíce kilometrov širokú s ionizovaným vzduchom zachyteným vo vnútri.," povedal. "Tlak slnečného vetra spôsobil, že sa kapsula „stlačila“ a odfúkla a vzala so sebou náklad vzduchu.”
Od tohto prvého výsledku našiel mozog ďalších tucet magnetických „bublín“, ktoré so sebou nesú kúsky marťanskej ionosféry. Tieto bubliny sú známe ako „plazmmoidy“, pretože obsahujú nabité častice alebo plazmu.
Mozog by rád zdôraznil, že tieto výsledky nie sú ani zďaleka presvedčivé. Napríklad MGS bol vybavený len na detekciu jednej nabitej častice, elektrónu; Ióny majú odlišné vlastnosti, a preto môžu byť ovplyvnené odlišne. Satelit tiež meral v konštantnej výške v rovnakom miestnom čase. Vyžaduje sa viac údajov v rôznych časoch a rôznych nadmorských výškach.
Jednou z takýchto misií NASA, ktoré by mohli pomôcť pri hľadaní plazmoidov, je Atmosféra Mars a prchavá evolúcia satelit (MAVEN), ktorý sa má uviesť na trh v roku 2013. MAVEN bude analyzovať marťanskú atmosféru s cieľom konkrétne študovať eróziu spôsobenú slnečným vetrom, detekujúcu elektróny a ióny; meria nielen magnetické, ale aj elektrické pole. Eliptická obežná dráha MAVEN tiež umožní sonde skúmať rôzne nadmorské výšky v rôznych časoch.
Čakáme teda MAVENA, aby sme dokázali alebo vyvrátili Brainovu teóriu plazmoidov. Či tak alebo onak, je to nejaký dráždivý dôkaz poukazujúci na dosť neočakávaný mechanizmus, ktorý by mohol, celkom doslova, trhať atmosféru Marsu do vesmíru ...
Zdroj: NASA
