Учёные изучили, как феномен исчезающего солнечного ветра заставил атмосферу Марса увеличиться втрое

В декабре 2022 года миссия NASA MAVEN зафиксировала необычное явление на Марсе — трёхдневное «исчезновение» солнечного ветра, которое привело к значительному расширению атмосферы планеты. Международная группа учёных детально изучила это редкое событие и его последствия.

Солнечный ветер — поток заряженных частиц из внешней атмосферы Солнца, движущийся со скоростью 400–1000 километров в секунду — играет важную роль в формировании атмосферы и климата Марса. В отличие от Земли, где взаимодействие солнечного ветра с магнитным полем создаёт полярные сияния, на Марсе из-за отсутствия глобального магнитного поля это явление рассеивается по всей планете.

Иллюстрация марсианской ионосферы и магнитосферы до, во время и после исчезновения солнечного ветра. Источник: Ram et al., 2024

В редких случаях солнечный ветер может «исчезать», когда более быстрый поток догоняет и поглощает более медленный, образуя область с пониженной плотностью частиц. Именно такое событие наблюдалось в декабре 2022 года, когда атмосфера и магнитосфера Марса расширились на тысячи километров, а вокруг планеты образовалась сверхзвуковая ударная волна.

Исследователи из Индийского технологического института Рурки и Национальной лаборатории атмосферных исследований Индии обнаружили, что на тёмной стороне планеты плотность плазмы в ионосфере на высотах 200–280 километров увеличилась в 2,5 раза по сравнению с нормальными условиями. Количество электронов выросло в 2,5 раза, а ионов — в 10 раз, причём для разных типов ионов увеличение варьировалось от 10 до 67 раз.

«Понимание влияния исчезающего солнечного ветра важно не только для изучения марсианской среды, но и для будущих космических миссий. Расширение магнитосферно-ионосферной системы может привести к потере атмосферы и усилению взаимодействия с космическим излучением. Кроме того, это создаёт дополнительное сопротивление для орбитальных спутников», — объясняет профессор Суманта Саркхел.

Учёные подчёркивают, что подобные исследования важны для безопасности будущих роботизированных миссий и астронавтов на Марсе, а также для оценки потенциальной обитаемости планеты.