”Jak przypominają planetolodzy z Boston Unviersity, nasza dzienna gwiazda nieustannie emituje tzw. wiatr słoneczny, czyli strumień wysokoenergetycznych cząstek, który oddziałuje na wszystkie obiekty, w tym planety naszego systemu.

Podczas gdy Ziemia jest chroniona przed tymi cząstkami przez silne pole magnetyczne, Mars takiej ochrony nie ma, a co za tym idzie - słoneczny wiatr silnie oddziałuje na jego atmosferę i powoli ją usuwa.

Szczegóły tego procesu nie są jednak znane.

Z nowego badania wynika, że proce ten przypomina obserwowane na Ziemi oddziaływanie wiatru na powierzchnię wody. Wiatr powoduje na wodzie fale i wiry - przypominają eksperci. I - jak pokazało nowe badanie - w podobny sposób słoneczne cząstki wzbudzają górne warstwy marsjańskiej atmosfery.

Co szczególnie istotne, cząstki pochodzące ze Słońca powodują powstanie specyficznych zaburzeń, znanych jako fale Kelvina-Helmholtza. Powstają one na granicy dwóch warstw gazu, cieczy albo plazmy, które poruszają się względem siebie z różnymi prędkościami lub w różnych kierunkach. Ważną rolę pozbawiania Marsa atmosfery odgrywają obecne w jej górnych warstwach duże chmury plazmy, które ułatwiają masową ucieczkę jonów.

Analiza wskazała, że procesy te nie zachodzą równomiernie wokół całej planety. „Można je zaobserwować głównie po jednej stronie, zależnie od kierunku pola elektrycznego wiatru słonecznego” - wyjaśnia Chi Zhang, główny autor badania opisanego w magazynie „Science Advances”.

Do takich wniosków doszli badacze po przeanalizowaniu danych dostarczonych przez sondę MAVEN (obserwującą uciekające z Marsa jony) oraz próbnik Tianwen-1 (badający wiatr słoneczny).

Specjaliści zwracają uwagę, że żaden pojedynczy próbnik nie badał obu zjawisk jednocześnie i kluczem było połączenie obserwacji z obu sond. Dodają, że dalsze analizy będą wymagały większej liczby obserwacji prowadzonych przez sondy kosmiczne oraz zaawansowanych symulacji numerycznych.

„Przyszłe badania będą koncentrować się na określeniu warunków sprzyjających powstawaniu i rozwojowi fal Kelvina-Helmholtza oraz ustaleniu, w jakim stopniu przyczyniają się one do ucieczki atmosfery z Marsa” - zapowiada dr Zhang.

Szczególne znaczenie będzie miała misja NASA ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers), w której dwie sondy będą badały słabą magnetosferę Marsa oraz jej oddziaływania z wiatrem słonecznym.

Podobne zjawiska jak na Marsie, mogą zachodzić także na innych planetach - podkreślają badacze. „Uważa się, że Mars mógł niegdyś nadawać się do zamieszkania - miał gęstszą atmosferę, a na jego powierzchni występowała woda w stanie ciekłym. Zrozumienie, w jaki sposób stał się zimną i suchą planetą, jaką widzimy dzisiaj, jest ważne dla poznania tego, jak środowiska planetarne zmieniają się z upływem czasu - mówi dr Zhang.

Marek Matacz (PAP)

mat/ zan/