Піонерське відкриття місії NASA MAVEN

НАСАКосмічний корабель MAVEN виявив унікальну сонячну подію, яка справила величезний вплив МарсАтмосфера, що дає життєво важливе розуміння взаємодії планети з сонячними явищами.

У грудні 2022 року місія NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) спостерігала драматичне та несподіване «зникнення» потоку заряджених частинок, які постійно випромінюють Сонце, відомого як сонячний вітер. Це було спричинено особливим типом сонячної події, яка була настільки потужною, що створювала вакуум у своєму сліді, коли подорожувала Сонячною системою.

У результаті цієї події вимірювання MAVEN на Марсі показали, що кількість частинок, які утворюють сонячний вітер, різко зменшилася. Без тиску сонячного вітру марсіанська атмосфера та магнітосфера розширилися на тисячі кілометрів. MAVEN є єдиним активом на Марсі, здатним одночасно стежити за активністю Сонця та реакцією марсіанської атмосфери на ці сонячні впливи.

«Коли ми вперше побачили дані та те, наскільки різко зменшився сонячний вітер, це було майже неймовірно», — сказав Джаспер Халікас, професор Каліфорнійського університету, Каліфорнія. Університет Айови І провідний автор нового дослідження цієї події. «Ми сформували робочу групу для вивчення події та виявили, що цей період був багатий на дивовижні результати».

Дізнайтеся про «зникнення» сонячного вітру на Марсі, свідком якого став MAVEN, — подію, яку востаннє бачили на Землі майже чверть століття тому. Джерело: NASA Goddard Space Flight Center

Розуміння зникнення сонячного вітру

Марс, як і всі планети нашої Сонячної системи, постійно купається в сонячному вітрі. Сонячний вітер чинить тиск на магнітосферу та іоносферу Марса, змушуючи більшу частину атмосфери виходити. Сонячна подія в грудні 2022 року була спричинена швидкими сонячними вітрами, які випереджали більш повільні сонячні вітри, які діяли як мітла, змітаючи та притискаючи два регіони разом. Ця взаємодія, яка називається областю потокової взаємодії, залишила рідкісну порожнечу сонячного вітру дуже низької щільності, яку спостерігав MAVEN. Це «зникнення» сонячного вітру призвело до деяких дивовижних взаємодій у магнітосфері та іоносфері Марса.

Наслідки події

Коли інтенсивність сонячного вітру зменшилася в 100 разів, тиск впав, і магнітосфера та іоносфера планети змогли розширитися на тисячі кілометрів – більш ніж у три рази, ніж типовий розмір – і їх характер різко змінився. Магнітне поле Сонця, яке зазвичай містилося б у межах марсіанської іоносфери, було витіснено назовні, перетворюючи іоносферу з намагніченого стану в ненамагнічений. У той же час шар між сонячним вітром і магнітосферою став надзвичайно тихим в електромагнітному відношенні. Спостереження MAVEN цієї драматичної події та подальшої трансформації та розширення всієї системи важливі для кращого розуміння фізики, яка спричиняє втрату атмосфери та води на Марсі.

«Ми вже змогли побачити, як Марс реагує на ефективне видалення сонячного вітру», — додав Халікас. «Це захоплююче дослідження того, яким був би Марс, якби обертався навколо менш «вітряної» зірки».

Це художнє зображення космічного корабля NASA Mars Atmosphere та Volatile Evolution, або MAVEN, що обертається навколо Марса. Авторство зображення: NASA/GSFC

Важливість приміток Maven

Події зникнення сонячного вітру такого розміру надзвичайно рідкісні та виникають у період підвищеної сонячної активності, тому це був перший раз, коли місія MAVEN мала можливість спостерігати таке явище. У той час як інші космічні кораблі Марса і Землі також спостерігали аспекти цієї події, тільки MAVEN зміг провести вимірювання реакції Сонця та марсіанської атмосфери на нього одночасно.

«Спостереження за екстремальними умовами завжди має неоціненну наукову цінність», — сказав Шеннон Каррі, головний дослідник MAVEN в MIT. Каліфорнійський університет, Берклі. «MAVEN був розроблений для спостереження за такими типами взаємодії між Сонцем і марсіанською атмосферою, і космічний апарат надав виняткові дані під час цієї справді аномальної сонячної події».

Оскільки Сонце рухається до сонячного максимуму, піку свого 11-річного циклу активності, місія MAVEN може мати більший вплив на наше розуміння екстремальних сонячних явищ.

Спільні зусилля та плани на майбутнє

«Це дійсно демонструє міжвідомчу роль, яку MAVEN відіграє на Марсі», — сказала Джина ДіБраччіо, заступник головного дослідника MAVEN і заступник директора геліофізичного наукового відділу в Центрі космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд. «MAVEN не тільки відстежує динаміку марсіанської атмосфери, але й надходження сонячної енергії, щоб покращити наше розуміння Сонця».

Дослідження представлено на осінньому засіданні Американського геофізичного союзу в Сан-Франциско.

Головний дослідник MAVEN працює в Каліфорнійському університеті в Берклі, а Центр космічних польотів імені Годдарда NASA в Грінбелті, штат Меріленд, керує місією MAVEN. Компанія Lockheed Martin Space побудувала космічний корабель і відповідає за роботу місії. Лабораторія реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії забезпечує навігацію та підтримку мережі глибокого космосу. Лабораторія атмосферної та космічної фізики Університету Колорадо в Боулдері відповідає за управління науковими операціями, роботу з громадськістю та комунікацію. Команда MAVEN готується відзначити 10-ту річницю прибуття космічного корабля на Марс у вересні 2024 року.