A tudósok napviharokra készülnek a Marson

A NASA Solar Dynamics Obszervatóriuma által rögzített koronális tömegkidobás 2012. augusztus 31-én robbant a Napra, több mint 900 mérföld/s sebességgel haladva, és sugárzást bocsátott ki az űrbe. A Föld mágneses tere megvédi az ehhez hasonló napesemények okozta sugárzástól, míg a Mars nem rendelkezik ilyen védelemmel. Forrás: NASA/SDO

A Nap ebben az évben lesz a legaktívabb, ritka lehetőséget biztosítva annak tanulmányozására, hogy a napviharok és a sugárzás hogyan érinti majd a Vörös Bolygó jövőbeli űrhajósait.

Az elkövetkező hónapokban ebből kettő NASA's Mars Az űrhajóknak példátlan lehetőségük lesz annak tanulmányozására, hogy a napkitörések – a Nap felszínén fellépő óriási robbanások – hogyan hatnak a jövő robotjaira és űrhajósaira a Vörös bolygón.

Ennek az az oka, hogy a Nap csúcsaktivitási időszakába lép, amelyet szoláris maximumnak neveznek, ami körülbelül 11 évente történik. A szoláris maximum idején a Nap különösen hajlamos a különféle formájú tüzes kitörésekre – beleértve… Napkitörések És Koronális tömeges kilökődés – Ami sugárzást bocsát ki mélyen az űrbe. Amikor ezeknek a napeseményeknek a sorozata kitör, azt napviharnak nevezik.

Ismerje meg, hogyan vizsgálja a NASA MAVEN roverje és az ügynökség Curiosity roverje a napkitöréseket és a Marson a sugárzást a nap maximuma idején – abban az időszakban, amikor a Nap a legaktívabb. Köszönetnyilvánítás: NASA/Sugárhajtómű Laboratórium– Caltech/GSFC/SDO/MSSS/Coloradoi Egyetem

A Föld mágneses tere nagyrészt megvédi szülőbolygónkat e viharok hatásaitól. De a Mars már régen elvesztette globális mágneses terét, így a Vörös Bolygó sebezhetőbbé vált a Napból érkező energetikai részecskékkel szemben. Milyen intenzív a naptevékenység a Marson? A kutatók abban reménykednek, hogy a jelenlegi napmaximum lehetőséget ad a kiderítésre. Mielőtt embereket küldenének oda, az űrügynökségeknek sok egyéb részlet mellett meg kell határozniuk, hogy milyen sugárvédelemre lesz szükségük az űrhajósoknak.

„Az emberek és a marsi származásúak esetében nincs pontos ismeretenk a sugárzás naptevékenység során gyakorolt ​​hatásáról” – mondta Shannon Curry, a Colorado Boulder Egyetem Légkör- és Űrfizikai Laboratóriumának munkatársa. Curry a NASA MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution) orbiterének fő kutatója, amelyet a NASA Goddard Űrrepülési Központja üzemeltet a marylandi Greenbeltben. „Idén szeretnék egy „nagy eseményt” látni a Marson – egy nagy eseményt, amelyet tanulmányozhatunk, hogy jobban megértsük a napsugárzást, mielőtt az űrhajósok a Marsra mennek.”

A NASA Curiosity roverén található sugárzásértékelő detektor látható ezen a megjegyzésekkel ellátott Mastcam-képen. A RAD tudósai izgatottan várják, hogy a műszert a Mars sugárzásának tanulmányozására használják a nap maximuma idején. A kép forrása: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Mérje meg a magasságot és az esést

A MAVEN a sugárzást, a naprészecskéket és egyebeket figyeli a Mars felszíne felett. A bolygó vékony légköre befolyásolhatja a molekulák sűrűségét, mire azok elérik a felszínt, és ekkor lép működésbe a NASA Curiosity űrszondája. A Curiosity sugárzásértékelő detektorának adatai, ill RadSegített a tudósoknak megérteni, hogy a sugárzás hogyan bontja le a felszínen lévő szénmolekulákat, és ez a folyamat befolyásolhatja, hogy az ősi mikrobiális élet jelei megmaradnak-e ott. Az eszköz arra is ötletet adott a NASA-nak, hogy az űrhajósok mekkora védelmet várhatnak a sugárzástól, ha barlangokat, lávacsöveket vagy sziklafalakat használnak védelemként.

Amikor egy napesemény bekövetkezik, a tudósok megvizsgálják a naprészecskék mennyiségét és azok aktivitását.

Ez a művész koncepciója a marsi légkört és a NASA MAVEN űrszondáját ábrázolja a Mars közelében. Köszönetnyilvánítás: NASA/GSFC

„Lehet 1 millió alacsony energiájú vagy 10 nagyon nagy energiájú részecske” – mondta Don Hassler, a RAD vezető kutatója, a Colorado állambeli Boulderben található Southwest Research Institute irodájának munkatársa. „Míg a MAVEN műszerek érzékenyebbek az alacsonyabb energiájú műszerekre, a RAD az egyetlen olyan nagyenergiájú műszer, amely képes átjutni a légkörön a felszínig, ahol az űrhajósok lesznek.”

Amikor a MAVEN nagy napkitörést észlel, a keringőcsapat közli a Curiosity csapatával, hogy mi az, hogy figyelemmel kísérhessék a RAD-adatok változásait. A két küldetés egy idősort is összeállíthat, amely fél másodpercig méri a változásokat, amikor a részecskék elérik a marsi légkört, kölcsönhatásba lépnek vele, és végül elérik a felszínt.

A MAVEN küldetés egy korai figyelmeztető rendszert is működtet, amely tájékoztatja a többi Mars-űrhajó-csapatot, ha a sugárzás szintje emelkedni kezd. A riasztórendszer lehetővé teszi a küldetések számára, hogy kikapcsolják azokat az eszközöket, amelyek érzékenyek lehetnek a napkitörésekre, amelyek zavarhatják az elektronikát és a rádiókommunikációt.

Elveszett víz

Amellett, hogy segít az űrhajósok és az űrhajók biztonságának megőrzésében, a napmaximum tanulmányozása betekintést nyújthat abba is, hogy a Mars miért változott a meleg, nedves, Földhöz hasonló világból évmilliárdokkal ezelőtt ma fagyott sivataggá.

A bolygó pályájának azon a pontján van, amikor a legközelebb van a Naphoz, és melegíti a légkört. Ez felszálló porviharokat okozhat, amelyek beborítják a felületet. Néha a viharok összeolvadnak, globálissá válnak (lásd az alábbi képet).

Mars a porvihar előtt és után: Egymás melletti filmek mutatják be, hogyan borította be a 2018-as globális porvihar a vörös bolygót a NASA Mars Reconnaissance Orbiter fedélzetén található Mars Color Imager (MARCI) kamerának köszönhetően. A globális porvihar miatt a NASA űrszondája elvesztette a kapcsolatot a Földdel. A kép forrása: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Bár kevés víz maradt a Marson – többnyire jég a felszín alatt és a sarkokon –, egy része még mindig gőzként kering a légkörben. A tudósok azon tűnődnek, hogy a globális porviharok segítenek-e kiszorítani ezt a vízgőzt, magasra emelve a bolygó fölé, ahol a napviharok során a légkör lecsökken. Az egyik elmélet szerint ez az eónokon keresztül elégszer megismétlődő folyamat magyarázatot adhat arra, hogy a Mars hogyan vált tavakból és folyókból gyakorlatilag víztelenné.

Ha egy globális porvihar egy napviharral egy időben fordulna elő, az lehetőséget adna ennek az elméletnek a tesztelésére. A tudósok különösen izgatottak, mert ez a napmaximum a Mars legporosabb évszakának kezdetén jelentkezik, de azt is tudják, hogy a globális porvihar ritka.

Bővebben a küldetésekről

A NASA Goddard Űrrepülési Központja Greenbeltben, Marylandben irányítja a MAVEN küldetést. A Lockheed Martin Space építette az űrhajót, és a missziós műveletekért felel. A JPL navigációt és mélyűrhálózati támogatást nyújt. A Colorado Boulder Egyetem Légkör- és Űrfizikai Laboratóriuma felelős a tudományos műveletek irányításáért, a nyilvánosság tájékoztatásáért és a kommunikációért.

A Curiosity-t a NASA Jet Propulsion Laboratory építette, amelyet a California Institute of Technology üzemeltet Pasadenában, Kaliforniában. A missziót a NASA Washingtoni Tudományos Missziói Igazgatósága nevében a JPL vezeti. A RAD-vizsgálatot a NASA heliofizikai részlege támogatja a NASA Heliophysics System Observatory (HSO) részeként.