ВСЛУХ

Солнечный ветер взорвал марсианскую атмосферу

Смотреть
Солнечный ветер взорвал марсианскую атмосферу
Под воздействием особенно мощного порыва солнечного ветра, состоящего из электрически заряженных частиц, вырвавшихся из атмосферы Солнца, атмосфера Красной планеты резко расширилась, увеличившись в объеме более чем в три раза. Это событие было зафиксировано космическим аппаратом MAVEN, который находится на орбите Марса с 2014 года и изучает структуру и состав верхней атмосферы планеты.


Что же произошло с атмосферой Марса и как это связано с солнечным ветром? Для ответа на этот вопрос необходимо понять, как устроена атмосфера Марса и как она взаимодействует с солнечным излучением.

Солнечный ветер взорвал марсианскую атмосферу


Атмосфера красной планеты состоит из нескольких слоев, которые имеют разную температуру, плотность и состав. Самый нижний слой — тропосфера — простирается от поверхности планеты до высоты около 50 километров. В этом слое происходят погодные явления, такие как ветер, облака, дождь и снег. Следующий слой, который называется стратосферой, простирается от 50 до 80 километров. В этом слое температура возрастает с высотой, так как он содержит озон, который поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца. Затем идет мезосфера, она простирается от 80 до 120 километров. В этом слое температура снова падает с высотой, так как он содержит мало газов, которые могут поглощать солнечное излучение. Наконец, самый верхний слой — термосфера, простирается от 120 километров и далее. Здесь температура сильно возрастает с высотой, так как он подвергается прямому воздействию солнечного излучения, которое ионизирует газы, то есть превращает их в электрически заряженные частицы. Именно в этом слое образуется ионосфера, которая состоит из ионов и электронов, и играет важную роль в взаимодействии атмосферы Марса с солнечным ветром.

Солнечный ветер — поток электрически заряженных частиц, которые постоянно вырываются из атмосферы Солнца и распространяются в космическом пространстве со скоростью около 450 километров в секунду. Солнечный ветер несет с собой магнитное поле Солнца, которое может воздействовать на магнитные поля других планет. Земля имеет сильное глобальное магнитное поле, которое отклоняет солнечный ветер и защищает атмосферу от его влияния. У Марса магнитное поле слабое и неравномерное, оно не может создать эффективный щит от солнечного ветра. В результате, солнечный ветер проникает в верхнюю атмосферу Марса и сталкивается с ионами и электронами, которые образуют ионосферу. При этом происходит передача энергии и импульса от солнечного ветра к марсианским ионам, которые приобретают достаточную скорость, чтобы сбежать из атмосферы в космос. Этот процесс называется ионным выбросом, и он является одним из основных механизмов потери атмосферы Марса.

Однако интенсивность солнечного ветра не постоянна, а зависит от активности Солнца, которая имеет циклический характер. В периоды повышенной активности Солнца, которые называются солнечными вспышками, из атмосферы Солнца выбрасываются огромные количества энергии и частиц, которые образуют сильные порывы солнечного ветра. Эти порывы могут усиливать воздействие солнечного ветра на атмосферу Марса и увеличивать скорость ионного выброса. Именно такой порыв солнечного ветра произошел 26 декабря 2022 года, когда космический аппарат MAVEN зафиксировал резкое падение потока солнечных частиц, когда ветер прошел мимо Марса. В то же время, MAVEN зарегистрировал странное и поразительное изменение в атмосфере Марса. Планетарное магнитное поле и ионосфера Марса расширились на тысячи километров, увеличившись в размере более чем в три раза. Это означает, что солнечный ветер создал электрическое поле, которое ускорило марсианские ионы и электроны и вытолкнуло их в космос. Таким образом, атмосфера Марса раздулась, как шарик, под действием солнечного ветра.

Когда мы впервые увидели данные и то, насколько драматичным было падение солнечного ветра, это было почти невероятно. Мы сформировали рабочую группу для изучения этого события и обнаружили, что этот период времени богат на невероятные открытия

— астроном Джаспер Халекас из Университета Айовы.

Столь сильное освобождение энергии сопровождалось двумя разными солнечными ветрами, причудливо взаимодействовавшими друг с другом. Более медленный был подхвачен и поглощен более быстрым ветром, пришедшим сзади, затем они объединились в один «суперветер».

MAVEN зафиксировал более высокую плотность частиц от этого двойного солнечного ветра. Как только ветер прошел мимо орбитальной обсерватории, она зафиксировала значительное падение плотности частиц — редкую пустоту чрезвычайно слабого и малоплотного солнечного ветра, а также падение давления солнечного ветра. Плотность упала в 100 раз. Давление упало в 10 раз.

Астрономы отмечают, что изучение подобных событий позволяет получить ценную информацию о том, как происходит потеря атмосферы на Марсе и подобных планетах в других частях галактики. Это может стать важной частью головоломки при определении того, что делает планету пригодной для жизни.

Автор:

Мы в Мы в Яндекс Дзен
Зонд Parker летит навстречу солнечному ветру, чтобы предсказать интернет-апокалипсисУченые раскрыли тайны магнитосферных струй на Марсе

GPS, давай, до свидания?

GPS, давай, до свидания?

В Англии протестировали первую в истории систему квантовой навигации. Вроде бы успешно....
  • 3 864
Близнецы-то «не родные»!

Близнецы-то «не родные»!

Спутники Фобос и Деймос могут быть половинками кометы, захваченной Марсом миллионы лет назад....
  • 104