Marss on kummaline planeet.
On tõendeid selle kohta, et Punane planeet mängis kunagi paksu atmosfääri ja suuri ookeane. Kuid mingil evolutsiooni hetkel näis, et planeet levitab suurema osa atmosfäärigaasidest kosmosesse ja tema ookeanid aurustusid (või külmutasid ja sublimeerusid, sõltuvalt sellest, kui kiiresti atmosfäärirõhk kadus). On mitmeid teooriaid selle kohta, kuidas Marsi atmosfäär raiskab 1% -ni Maa atmosfäärist, sealhulgas päikesetuule osakeste aeglane erosioon ja järsk, katastroofiline asteroidi mõju, mis plahvatas atmosfääri kosmosesse.
Planeediteadlased on juba pikka aega teadnud, et Marsi magnetväli on väga nõrk ja seetõttu on sellel pideva päikesetuule eest väike kaitsetugevus. NASA Mars Global Surveyor (MGS) satelliidi andmete analüüsiga on saadud uus ülevaade.
Kuid kaugeltki mitte healoomuline, võib sellel nõrgal koorikulisel magnetväljal tegelikult olla atmosfäärile kahjulik mõju, hõivates atmosfääriosakesed tuhande kilomeetri laiustes magnetilistes mullides (nt plasmoidides) enne puhumist en-mass kosmosesse…
Marsi atmosfääri erosiooni päikesetuule poolt on pikka aega kahtlustatud kui peamist mehhanismi Marsi õhu kadumise taga. Ehkki Marsi õhk on meie omast oluliselt erinev (Marsi atmosfäär on peamiselt CO2(maapealses atmosfääris on hingav lämmastiku ja hapniku segu), arvati kunagi, et see on palju tihedam kui praegu.
Kuhu siis atmosfäär läks? Kuna Marsi magnetosfäär on üsna tähtsusetu (teadlaste hinnangul võis globaalne magnetväli minevikus olla palju tugevam ja seda võis kahjustada asteroidi mõju), on energeetilise päikesetuule ioonide mõjutamiseks allpool oleva atmosfääri vastasmõjul vähe. Maa peal on meil väga tugev magnetosfäär, mis toimib nähtamatu jõuväljana, takistades laetud osakeste sisenemist meie atmosfääri. Marsil seda luksust pole.
1996. aastal (lõppenud 2006. aastal) alustatud Mars Global Surveyor missiooni ajal tuvastas satelliit Marsi maakoorest pärit väga laigulise magnetvälja, peamiselt lõunapoolkeral. Loomulik mõte oleks, et ehkki nõrk, võib see laiguline väli pakkuda atmosfäärile piiratud kaitset. Uute uuringute kohaselt, mis kasutavad vanu MGS-i andmeid, pole see tõenäoliselt nii; kooriku magnetväli võib õhukadu kaasa aidata, võib-olla kiirendada.
Kuna ebaühtlane koorikmagnetväli tõuseb Marsi pinnalt üles, loob see magnetvooga „vihmavarjud”, püüdes kinni laetud atmosfääriosakesi. Kümned magnetilised vihmavarjud katavad kuni 40% Marsist (peamiselt koondunud lõunasse), ulatudes atmosfääri kohal. Need magnetilised struktuurid on seetõttu avatud päikesetuule rünnakuks.
“Vihmavarjud on seal, kus ühtsed õhutükid on ära rebitud, ”Ütles UC Berkeley esindaja David Brain, kes tutvustas oma MGS-i uurimistööd 2008. aasta Huntsville'i plasmaseminaril 27. oktoobril.
Ehkki see võib tunduda dramaatiline, on olemas reaalne võimalus, et seda protsessi on Marsil täheldatud esimest korda. Magnetvarjud ulatuvad läbi atmosfääri ja tunnevad päikesetuule dünaamilist survet. Edasi saab hästi teadaoleva mehhanismi magnetohüdrodünaamika (MHD) valdkonnas: taasühendamine.
Kuna maakoivad vihmavarjud puutuvad kokku päikesetuule poolt kantava planeetidevahelise magnetväljaga (IMF), võib tekkida taasühendus. David Braini sõnul läbis MGS ühe selle orbiidi ajal sellise taasühenduspiirkonna. “Ühendatud väljad pakkisid Marsi atmosfääri ülaosas ümber gaasipaketi, moodustades tuhande kilomeetri laiuse magnetilise kapsli, mille sees oli lõksus ioniseeritud õhk," ta ütles. “Päikeseline tuule rõhk põhjustas kapsli "näputäis" ja see puhus ära, võttes endaga kaasa õhu lasti.”
Pärast seda esimest tulemust on Aju leidnud veel kümmekond magnetilist “mulli”, mis kannavad endaga Marsi ionosfääri tükke. Neid mullid on tuntud kui plasmoidid, kuna need sisaldavad laetud osakesi või plasmat.
Aju soovib juhtida tähelepanu sellele, et need tulemused pole kaugeltki veenvad. Näiteks oli MGS varustatud ainult ühe laetud osakese, elektroni, tuvastamiseks; ioonidel on erinevad omadused ja seetõttu võivad neid mõjutada erinevalt. Samuti tegi satelliit mõõtmisi konstantsel kõrgusel samal kellaajal. Erinevatel aegadel ja erinevatel kõrgustel on vaja rohkem andmeid.
Üks selline NASA missioon, mis võiks aidata plasmoidi jahil, on Marsi atmosfäär ja lenduv evolutsioon satelliit (MAVEN), mis on kavas käivitada 2013. aastal. MAVEN analüüsib Marsi atmosfääri, et uurida spetsiaalselt päikesetuule poolt põhjustatud erosiooni, tuvastades elektronid ja ioonid; mõõta mitte ainult magnetilist, vaid ka elektrivälja. MAVENi elliptiline orbiit võimaldab sondil uurida ka erinevaid kõrgusi erinevatel aegadel.
Nii et ootame, et MAVEN suudaks tõestada või ümber lükata Aju plasmoiditeooria. Mõlemal juhul on tegemist mõne ahistava tõendusmaterjaliga, mis osutab üsna ootamatule mehhanismile, mis võib olla üsna sõna-sõnalt Marsi atmosfääri kosmosesse rippimine ...
Allikas: NASA
