Úttörő felfedezés a NASA MAVEN küldetése által

NASAA MAVEN űrszondája egyedülálló napeseményt fedezett fel, amely óriási hatást váltott ki MarsLégkör, amely létfontosságú betekintést nyújt a bolygó kölcsönhatásába a napjelenségekkel.

2022 decemberében a NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) küldetése megfigyelte a Napból folyamatosan kibocsátott töltött részecskék áramlásának drámai és váratlan „eltűnését”, amelyet napszélnek neveznek. Ezt egy különleges típusú napesemény okozta, amely olyan erős volt, hogy vákuumot hozott létre a Naprendszeren való áthaladása során.

Ennek az eseménynek az eredményeként a MAVEN Marson végzett mérései kimutatták, hogy a napszelet alkotó részecskék száma drámaian csökkent. A napszél nyomása nélkül a marsi légkör és magnetoszféra több ezer kilométerrel bővült. A MAVEN az egyetlen olyan eszköz jelenleg a Marson, amely képes egyszerre figyelni a Nap tevékenységét és a marsi légkör válaszát ezekre a naphatásokra.

„Amikor először láttuk az adatokat, és azt, hogy a napszél milyen drámai mértékben csökkent, szinte hihetetlen volt” – mondta Jasper Halikas, a Kaliforniai Egyetem professzora. Iowai Egyetem És az eseményről szóló új tanulmány vezető szerzője. „Munkacsoportot alakítottunk az esemény tanulmányozására, és azt találtuk, hogy ez az időszak csodálatos eredményekben gazdag volt.”

Ismerje meg a napszél „eltűnését” a Marson, amelynek tanúja volt a MAVEN – ez az esemény közel negyed évszázada volt utoljára a Földön. Forrás: NASA Goddard Space Flight Center

A napszél eltűnésének megértése

Naprendszerünk minden bolygójához hasonlóan a Mars is folyamatosan úszik a napszélben. A napszél nyomást gyakorol a Mars magnetoszférájára és ionoszférájára, aminek következtében a légkör nagy része kiszökik. A 2022. decemberi szoláris eseményt a gyorsan mozgó napszél okozta, amely megelőzte a lassabb napszelet, amely seprűként hatott, felsöpörve és összenyomva a két régiót. Ez a kölcsönhatás, amelyet patak kölcsönhatási régiónak neveznek, ritka, nagyon alacsony sűrűségű napszél űrt hagyott maga után, amit a MAVEN megfigyelt. A napszél „eltűnése” elképesztő kölcsönhatásokhoz vezetett a Mars magnetoszféráján és ionoszféráján belül.

Az esemény következményei

Ahogy a napszél intenzitása 100-szorosára csökkent, a nyomás csökkent, a bolygó magnetoszférája és ionoszférája több ezer kilométerrel – a tipikus méret több mint háromszorosával – kitágulhatott, karakterük pedig drámaian megváltozott. A Nap mágneses tere, amely normál esetben a marsi ionoszférán belül lenne, kifelé tolódott, így az ionoszféra mágnesezettből nem mágnesezett állapotba került. Ugyanakkor a napszél és a magnetoszféra közötti réteg elektromágnesesen szokatlanul csendes lett. A drámai esemény MAVEN-megfigyelései, valamint az egész rendszer ezt követő átalakulása és terjeszkedése fontosak a Marson légkör- és vízveszteséget okozó fizika jobb megértéséhez.

„Már láthattuk, hogyan reagál a Mars a napszél hatékony eltávolítására” – tette hozzá Halikas. „Lenyűgöző tanulmányt képvisel arról, milyen lenne a Mars, ha egy kevésbé „szeles” csillag körül keringene.

Ez a NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution vagy a MAVEN, a Mars körül keringő űrszonda művészi megjelenítése. Köszönetnyilvánítás: NASA/GSFC

Maven jegyzetek fontossága

Az ilyen méretű eltűnő napszél események rendkívül ritkák, és fokozott naptevékenység idején keletkeznek, így a MAVEN küldetésnek most volt először lehetősége ilyen jelenség megfigyelésére. Míg más Mars és Föld űrszondák is megfigyelték ennek az eseménynek az egyes aspektusait, csak a MAVEN volt képes egyidejűleg méréseket végezni a Nap és a marsi légkör reakcióiról.

„A szélsőséges körülmények megfigyelése mindig felbecsülhetetlen tudományos értékkel bír” – mondta Shannon Curry, a MAVEN vezető kutatója az MIT-n. Kaliforniai Egyetem, Berkeley. „A MAVEN-t úgy tervezték, hogy megfigyelje a Nap és a marsi légkör közötti ilyen típusú kölcsönhatásokat, és az űrszonda kivételes adatokat szolgáltatott e valóban rendellenes napesemény során.”

Ahogy a Nap a 11 éves aktivitási ciklusának csúcspontja felé halad, a MAVEN küldetés nagyobb hatással lehet a szélsőséges napesemények megértésére.

Együttműködés és jövőbeli tervek

„Ez valóban jól mutatja, hogy a MAVEN milyen osztályokon átívelő szerepet játszik a Marson” – mondta Gina DiBraccio, a MAVEN helyettes kutatója és a NASA Goddard Űrrepülési Központjának heliofizikai tudományos részlegének igazgatóhelyettese a marylandi Greenbeltben. „A MAVEN nemcsak a marsi légkör dinamikáját figyeli, hanem a napenergia-bevitelt is, hogy jobban megértsük a Napot.”

A tanulmányt az Amerikai Geofizikai Unió őszi ülésén mutatják be San Franciscóban.

A MAVEN vezető kutatója a Kaliforniai Egyetemen (Berkeley) dolgozik, míg a NASA Goddard Űrrepülési Központja (Greenbelt, Maryland) irányítja a MAVEN küldetést. A Lockheed Martin Space építette az űrhajót, és a missziós műveletekért felel. A NASA dél-kaliforniai Jet Propulsion Laboratorya navigációs és mélyűrhálózati támogatást nyújt. A Colorado Boulder Egyetem Légkör- és Űrfizikai Laboratóriuma felelős a tudományos műveletek irányításáért, a nyilvánosság tájékoztatásáért és a kommunikációért. A MAVEN csapata 2024 szeptemberében készül megünnepelni az űrszonda Marsra érkezésének 10. évfordulóját.