Mars je podivná planeta.
Existují důkazy, že Rudá planeta kdysi hostila hustou atmosféru a obrovské oceány. V určitém okamžiku svého vývoje se však zdálo, že planeta uniká většinu atmosférických plynů do vesmíru a její oceány se vypařují (nebo ztuhly a poté sublimovaly, v závislosti na tom, jak rychle byl atmosférický tlak ztracen). Existuje několik teorií o tom, jak marťanská atmosféra promarnila na 1% atmosféry Země, včetně pomalé eroze částicemi slunečního větru a náhlého katastrofického dopadu asteroidů, který vypálil atmosféru do vesmíru.
Planetární vědci dlouho věděli, že marťanské magnetické pole je velmi slabé, a proto má malou ochrannou sílu před nepřetržitým slunečním větrem. Analýzou dat z vysloužilého satelitu NASA Mars Global Surveyor (MGS) byl získán nový náhled.
Toto slabé krustální magnetické pole však nemusí být zhoubné, ale ve skutečnosti má nepříznivý vliv na atmosféru a zachycuje atmosférické částice v magnetických „bublinách“ (a.k.a. plasmoidy) před šířením tisíce kilometrů en-mass do vesmíru…
Eroze marťanské atmosféry slunečním větrem byla dlouho podezřelá jako primární mechanismus ztráty marťanského vzduchu. Přestože je vzduch na Marsu výrazně odlišný od našeho (atmosféra na Marsu je především CO2- zatímco pozemní atmosféra má prodyšnou směs dusíku a kyslíku), kdysi bylo považováno za mnohem hustší než dnes.
Kam tedy atmosféra šla? Protože je marťanská magnetosféra značně nevýznamná (vědci se domnívají, že globální magnetické pole může být v minulosti mnohem silnější a možná poškozeno dopadem asteroidů), není zde co odrazit energetické ionty slunečního větru od interakce s atmosférou níže. Na Zemi máme velmi silnou magnetosféru, která působí jako neviditelné silové pole a zabraňuje pronikání nabitých částic do naší atmosféry. Mars nemá takový luxus.
Během mise Mars Global Surveyor, která byla zahájena v roce 1996 (končící v roce 2006), satelit detekoval velmi nerovnoměrné magnetické pole pocházející z marťanské kůry, převážně na jižní polokouli. Přirozenou myšlenkou by bylo, že i když slabé, toto nerovnoměrné pole by mohlo poskytnout určitou omezenou ochranu atmosféry. Podle nového výzkumu používajícího stará data MGS tomu tak pravděpodobně není; kůrkové magnetické pole může přispívat k, možná akceleraci, ztrátě vzduchu.
Když se z povrchu marťanských vrstev vynoří skvrnité magnetické pole, vytváří „deštníky“ magnetického toku a zachycuje nabité atmosférické částice. Desítky magnetických deštníků pokrývají až 40% Marsu (primárně koncentrované na jihu), dosahující nad atmosféru. Tyto magnetické struktury jsou proto otevřené vůči útoku slunečního větru.
“Deštníky jsou tam, kde jsou odtrženy koherentní kousky vzduchu, “Řekl David Brain z UC Berkeley, který představil svůj výzkum MGS na Huntsville Plasma Workshop 2008 27. října.
Ačkoli by to mohlo znít dramaticky, existuje reálná možnost, že tento proces byl na Marsu poprvé pozorován. Magnetické deštníky zasahují atmosférou a cítí dynamický tlak ze slunečního větru. Další postup je dobře známý mechanismus v oblasti magnetohydrodynamiky (MHD): opětovné připojení.
Jelikož krustální deštníky přicházejí do styku s meziplanetárním magnetickým polem (MMF) neseným slunečním větrem, může dojít k opětovnému připojení. Podle Davida Braina prošel MGS takovou oblastí opětovného připojení během jednoho ze svých drah. „Spojená pole se ovinula kolem balíku plynu v horní části marťanské atmosféry a vytvořila magnetickou tobolku tisíce kilometrů širokou s ionizovaným vzduchem uvězněným uvnitř," řekl. „Sluneční tlak větru způsobil, že se kapsle „sevřela“, a foukala pryč a vzala s sebou svůj náklad vzduchu.”
Od tohoto prvního výsledku našel Brain dalších tucet magnetických „bublin“, které s sebou nesly kousky marťanské ionosféry. Tyto bubliny jsou známé jako „plazmoidy“, protože obsahují nabité částice nebo plazmu.
Mozek by rád zdůraznil, že tyto výsledky nejsou zdaleka přesvědčivé. Například MGS byl vybaven pouze pro detekci jedné nabité částice, elektronu; ionty mají odlišné vlastnosti, a proto mohou být ovlivněny odlišně. Satelit také měřil v konstantní výšce ve stejnou místní denní dobu. Vyžaduje se více údajů v různých časech a různých výškách.
Jednou z takových misí NASA, která by mohla být schopna pomoci při lovu plazmoidů, je Atmosféra na Marsu a nestálá evoluce satelit (MAVEN), který má být uveden na trh v roce 2013. MAVEN bude analyzovat marťanskou atmosféru, aby konkrétně studoval erozi slunečním větrem, detekující elektrony a ionty; měří nejen magnetické, ale i elektrické pole. Eliptická dráha MAVEN také umožní sondě zkoumat různé výšky v různých časech.
Čekáme tedy MAVEN, abychom dokázali nebo vyvrátili Brainovu teorii plazmoidů. Ať tak či onak, jedná se o nějaký dráždivý důkaz, který ukazuje na poněkud neočekávaný mechanismus, který by mohl být doslova roztrháním atmosféry Marsu do vesmíru ...
Zdroj: NASA
