10 najważniejszych odkryć misji MAVEN

Wizja artystyczna przedstawiająca sondę MAVEN na tle krawędzi Marsa. Źródło: NASA Goddard Space Flight Center

17 czerwca br. sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission) świętowała swój 1000. dzień na orbicie wokół Czerwonej Planety.  Od startu w listopadzie 2013 roku i wejściu na orbitę we wrześniu 2014 roku MAVEN bada górne warstwy atmosfery Marsa. W ramach swojej misji sonda bada w jaki sposób Słońce odarło Marsa z większości jego atmosfery zamieniając przyjazną dla życia planetę w suchą pustynię jaką widzimy obecnie.

Sonda MAVEN dokonała niesamowitych odkryć dotyczących górnych warstw atmosfery i ich oddziaływania ze Słońcem i wiatrem słonecznym – mówi Bruce Jakosky, główny badacz misji MAVEN z University of Colorado w Boulder. Pozwolą nam one zrozumieć nie tylko obecne zachowanie atmosfery, ale także jej zmiany w czasie.

W ciągu swoich 1000 dni na orbicie MAVEN zebrała naprawdę niesamowicie dużo informacji. Poniżej przedstawiamy 10 najciekawszych odkryć uzyskanych w ramach misji:

10. Mapy rozkładu gazowego tlenku azotu i ozonu w atmosferze przedstawiają nieoczekiwane wcześniej złożone zachowanie atmosfery, wskazujące na obecność dynamicznych procesów wymiany gazu między dolnymi a górnymi warstwami atmosfery.

9. Niektóre cząstki wiatru słonecznego są w stanie przebić się zaskakująco głęboko w górne warstwy atmosfery zamiast zostać odchylone wokół planety przez marsjańską jonosferę; tak głębokie wejście w atmosferę możliwe jest dzięki reakcjom chemicznym w jonosferze, które zamieniają naładowane cząstki wiatru słonecznego w neutralne atomy, które są w stanie zawędrować znacznie głębiej.

8. MAVEN wykonał pierwsze bezpośrednie obserwacje warstwy jonów metalu w jonosferze Marsa będących pozostałością po pyle międzyplanetarnym uderzającym w atmosferę. Warstwa ta jest obecna zawsze, jednak została znacznie wzmocniona przez bliskie przejście komety Siding Spring w pobliżu Marsa w październiku 2014 roku.

7. Sonda MAVEN zidentyfikowała dwa nowe typy zorzy: zorzę rozproszoną i protonową; w przeciwieństwie do zórz znanych z Ziemi, te dwa typy nie są związane ani z globalnym ani z lokalnym polem magnetycznym.

6. Zorze te spowodowane są przez napływ cząstek wyemitowanych przez Słońce podczas różnego typu burz słonecznych. Gdy takie cząsteczki uderzają w marsjańską atmosferę przyczyniają się do zwiększenia tempa utraty gazu z atmosfery o czynnik rzędu 10 lub więcej.

5. Interakcje między wiatrem słonecznym a planetą są zaskakująco złożone. Dzieje się tak ze względu na brak wyraźnego pola magnetycznego Marsa oraz obecność niewielkich obszarów namagnetyzowanej skorupy, która może wpływać na wiatr słoneczny w sali lokalnej i regionalnej.

4. Sonda MAVEN obserwowała pełny cykl pór roku i zmian w ilości wodoru w górnej atmosferze, co pozwoliło na potwierdzenie, iż w ciągu marsjańskiego roku wartość ta może się zmieniać o czynnik 10. Źródłem wodoru są cząsteczki wody w niższych warstwach atmosfery rozbijane na wodór i tlen przez promieniowanie słoneczne. Tak duże zmiany nie były oczekiwane przez naukowców i jak na razie nie mamy na nie dobrego wytłumaczenia.

3. MAVEN wykorzystała pomiary izotopów w górnej atmosferze (atomów o tym samym składzie lecz różnej masie) do określenia jak dużą część atmosfery Mars utracił na rzecz przestrzeni kosmicznej. Owe pomiary wskazują, że Mars w swojej historii utracił co najmniej 2/3 gazu z atmosfery.

2. MAVEN zmierzyła tempo odzierania gazu z górnych warstw atmosfery przez Słońce i wiatr słoneczny. Ekstrapolacja tempa utraty w przeszłość – kiedy promieniowanie ultrafioletowe oraz wiatr słoneczny emitowane przez Słońce były silniejsze – wskazuje, że duże ilości gazu z czasem uciekły z atmosfery marsjańskiej w przestrzeń kosmiczną

1. Atmosfera Marsa została wywiana przez Słońce i wiatr słoneczny zamieniając z czasem klimat z cieplejszego i wilgotniejszego na zimny i suchy, który możemy obserwować obecnie.

Cieszymy się, że MAVEN nadal prowadzi obserwacje –  mówi Gina DiBraccio, naukowiec projektu MAVEN z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland. Aktualnie sonda obserwuje drugi marsjański rok i przygląda się wpływowi zmian pór roku i cyklu słonecznego na atmosferę Marsa.

Sonda MAVEN rozpoczęła główną fazę swojej misji w listopadzie 2014 roku jako pierwsza misja, której głównym celem jest badanie górnych warstw atmosfery Marsa. Sonda ma za zadanie określić rolę utraty gazów atmosferycznych w zmianie klimatu marsjańskiego na przestrzeni historii Marsa.

Źródło: NASA