Марс странная планета.
Есть свидетельства того, что Красная Планета когда-то принимала у себя густую атмосферу и обширные океаны. Однако в какой-то момент своей эволюции планета, по-видимому, вытекла из атмосферы большую часть своих атмосферных газов, и ее океаны испарились (или замерзли, а затем сублимировались, в зависимости от того, как быстро было потеряно атмосферное давление). Существует несколько теорий относительно того, как марсианская атмосфера расходуется на 1% атмосферы Земли, включая медленную эрозию частиц солнечного ветра и внезапное катастрофическое воздействие астероида, взрывающее атмосферу в космос.
Ученые-планетаторы давно знали, что марсианское магнитное поле очень слабое и поэтому имеет небольшую защитную силу от непрерывного солнечного ветра. Благодаря анализу данных со спутника NASA Mars Global Surveyor (MGS), вышедшего на пенсию, было получено новое понимание.
Однако это слабое магнитное поле земной коры может оказывать неблагоприятное воздействие на атмосферу, захватывая атмосферные частицы в магнитные «пузырьки» (например, плазмоиды) шириной более тысячи километров, прежде чем взорваться. ан-масс в космос…
Эрозия атмосферы Марса солнечным ветром долгое время считалась основным механизмом потери марсианского воздуха. Хотя воздух Марса значительно отличается от нашего (атмосфера Марса в основном2на основе того, что в земной атмосфере присутствует воздухопроницаемая азотно-кислородная смесь), когда-то считалось, что она намного плотнее, чем сегодня.
Так, где атмосфера пошла? Поскольку марсианская магнитосфера довольно незначительна (ученые считают, что глобальное магнитное поле могло быть намного сильнее в прошлом и, возможно, повреждено воздействием астероидов), мало что может отвлечь энергичные ионы солнечного ветра от взаимодействия с атмосферой ниже. На Земле у нас очень сильная магнитосфера, действующая как невидимое силовое поле, препятствующее попаданию заряженных частиц в нашу атмосферу. Марс не имеет этой роскоши.
Во время миссии Mars Global Surveyor, начатой в 1996 году (заканчивающейся в 2006 году), спутник обнаружил очень неоднородное магнитное поле, происходящее из марсианской коры, преимущественно в южном полушарии. Естественная мысль заключается в том, что, хотя и слабое, это пятнистое поле может обеспечить некоторую ограниченную защиту атмосферы. Согласно новому исследованию, использующему старые данные MGS, это, вероятно, не тот случай; магнитное поле земной коры может способствовать, возможно, ускорять потерю воздуха.
Когда пятнистое магнитное поле коры поднимается от поверхности Марса, оно создает «зонтики» магнитного потока, улавливающие заряженные атмосферные частицы. Десятки магнитных зонтов покрывают до 40% Марса (в основном сосредоточены на юге), простираясь над атмосферой. Эти магнитные структуры поэтому открыты для атаки от солнечного ветра.
“Зонтики - это то место, где сдираются кусочки воздуха», - сказал Дэвид Брейн из Калифорнийского университета в Беркли, который представил свое исследование MGS на плазменном семинаре 2008 года в Хантсвилле 27 октября.
Хотя это может показаться драматичным, существует реальная возможность того, что этот процесс наблюдался на Марсе впервые. Магнитные зонтики проникают сквозь атмосферу и чувствуют динамическое давление солнечного ветра. Что происходит дальше, это хорошо известный механизм в области магнитной гидродинамики (МГД): переподключение.
Поскольку зонтики коры вступают в контакт с межпланетным магнитным полем (IMF), переносимым солнечным ветром, существует вероятность повторного соединения. По словам Дэвида Брейна, MGS проходил через такую область переподключения во время одной из своих орбит. «Объединенные поля обернулись вокруг пакета газа в верхней части атмосферы Марса, образовав магнитную капсулу шириной в тысячу километров с ионизированным воздухом, захваченным внутри," он сказал. «Давление солнечного ветра заставило капсулу «отщипнуть» и сдуло, забрав с собой груз воздуха.”
После этого первого результата Брейн обнаружил еще дюжину магнитных «пузырьков», несущих с собой куски марсианской ионосферы. Эти пузырьки известны как «плазмоиды», так как они содержат заряженные частицы или плазму.
Мозг стремится указать, что эти результаты далеко не убедительны. Например, MGS был оборудован только для обнаружения одной заряженной частицы, электрона; ионы имеют разные характеристики и поэтому могут подвергаться различным воздействиям. Также спутник проводил измерения на постоянной высоте в то же местное время суток. Требуется больше данных в разное время и на разных высотах.
Одна из таких миссий НАСА, которая может помочь в охоте на плазмоид, - это Марсовая атмосфера и изменчивая эволюция спутник (MAVEN), запуск которого запланирован на 2013 год. MAVEN проведет анализ атмосферы Марса, чтобы конкретно изучить эрозию солнечного ветра, обнаружение электронов и ионов; измерение не только магнитного, но и электрического поля. Эллиптическая орбита MAVEN также позволит зонду исследовать различные высоты в разное время.
Поэтому мы ожидаем, что MAVEN подтвердит или опровергнет теорию плазмоида Брэйна. В любом случае, это некое дразнящее свидетельство, указывающее на довольно неожиданный механизм, который может буквально разорвать атмосферу Марса в космосе ...
Источник: НАСА
