W maju 2024 roku Mars doświadczył jednej z najsilniejszych burz słonecznych, jakie kiedykolwiek zarejestrowano. Potężny koronalny wyrzut masy ze Słońca spowodował dramatyczne spuchnięcie i rozszerzenie się atmosfery Czerwonej Planety. Zjawisko zostało zaobserwowane przez flotę orbiterów NASA i ESA, które zarejestrowały gwałtowny wzrost promieniowania na powierzchni oraz zmiany w jonosferze. Naukowcy podkreślają, że zdarzenie to dostarcza bezcennych danych na temat wpływu aktywności słonecznej na atmosferę planet bez silnego pola magnetycznego, co ma kluczowe znaczenie dla przyszłych załogowych misji.
Dramatyczna ekspansja atmosfery
Atmosfera Marsa, zwykle cienka, zwiększyła swoją objętość pod wpływem naładowanych cząstek ze Słońca. Jej zewnętrzne warstwy rozszerzyły się, co pozwoliło gazom atmosferycznym uciekać w przestrzeń kosmiczną w zwiększonym tempie. Zjawisko to jest kluczowym procesem w długoterminowej ewolucji planety.
Rekordowy wzrost promieniowania
Łazik Curiosity zarejestrował najwyższy poziom promieniowania od czasu lądowania w 2012 roku. Dawka była tak wysoka, że gdyby na powierzchni znajdowali się astronauci, musieliby szukać schronienia. Dane te są niezwykle cenne dla planowania zabezpieczeń dla przyszłych misji załogowych.
Obserwacje floty orbitalnej
Zjawisko było obserwowane przez wiele statków kosmicznych, w tym łazik Curiosity na powierzchni oraz sondy MAVEN, Odyssey i Trace Gas Orbiter na orbicie. Ta koordynacja obserwacji z wielu perspektyw pozwoliła na stworzenie kompleksowego obrazu wpływu burzy na całą planetę.
Wnioski dla przyszłych misji
Burza podkreśliła realne zagrożenie, jakie stanowi promieniowanie kosmiczne i słoneczne dla astronautów. Dane zebrane podczas tego zdarzenia posłużą do projektowania lepszych systemów ochrony, harmonogramów misji oraz procedur awaryjnych dla załogowych wypraw na Marsa.
W maju 2024 roku Mars został trafiony przez niezwykle silną burzę słoneczną, której skutki były obserwowane przez międzynarodową flotę orbiterów i łazików. Zdarzenie, które naukowcy określają jako „superburzę”, było jednym z najpotężniejszych tego typu zjawisk zarejestrowanych na Czerwonej Planecie. Bezpośrednią przyczyną była erupcja na Słońcu, która wyrzuciła w kierunku Marsa ogromny obłok naładowanych cząstek, znany jako koronalny wyrzut masy. Gdy cząstki te dotarły do planety, oddziaływały z jej cienką atmosferą, zdominowaną przez dwutlenek węgla, powodując jej gwałtowne spuchnięcie i rozszerzenie.
Mars, w przeciwieństwie do Ziemi, pozbawiony jest globalnego pola magnetycznego, które działa jak tarcza ochronna przed wiatrem słonecznym. Jego słabe, pozostałościowe pole magnetyczne jest rozproszone i nie stanowi skutecznej bariery. W rezultacie atmosfera planety jest bezpośrednio narażona na bombardowanie naładowanymi cząstkami ze Słońca, co prowadzi do jej stopniowej erozji w skali geologicznej. Proces ten uważa się za jeden z kluczowych czynników, które przekształciły Marsa z potencjalnie ciepłej i wilgotnej planety miliardy lat temu w zimną, suchą pustynię, jaką znamy dziś.
Efektem uderzenia burzy było dramatyczne „spuchnięcie” atmosfery Marsa. Jej zewnętrzne warstwy rozszerzyły się, co umożliwiło cząstkom gazów atmosferycznych łatwiejszą ucieczkę w przestrzeń kosmiczną. Sonda MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), której głównym zadaniem jest badanie właśnie tej utraty atmosfery, zaobserwowała znaczące zmiany w jej górnych partiach. „This event gave us an unprecedented opportunity to observe how solar storms can affect the Martian atmosphere. We saw how many particles were blasted into space, helping us understand how Mars has been losing its atmosphere over billions of years.” (To zdarzenie dało nam bezprecedensową możliwość obserwacji, w jaki sposób burze słoneczne mogą wpływać na marsjańską atmosferę. Widzieliśmy, jak wiele cząstek zostało wyrzuconych w przestrzeń, co pomaga nam zrozumieć, jak Mars tracił swoją atmosferę przez miliardy lat.) — Shannon Curry Równolegle łazik Curiosity, pracujący w kraterze Gale, zarejestrował rekordowy wzrost poziomu promieniowania na powierzchni. Instrument RAD (Radiation Assessment Detector) odnotował najwyższe dawki od momentu lądowania pojazdu dwanaście lat temu.
300% — wzrost gęstości atmosfery Marsa
Szczególnie interesującym aspektem obserwacji były zmiany w marsjańskiej jonosferze, czyli naładowanej warstwie atmosfery. Sonda Trace Gas Orbiter, należąca do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), zaobserwowała, że pod wpływem burzy jonosfera stała się dziesięciokrotnie bardziej gęsta. To z kolei spowodowało zakłócenia w komunikacji radiowej między Ziemią a pojazdami na Marsie, co stanowi praktyczne wyzwanie dla kontroli misji. Naukowcy podkreślają, że zdarzenie to było wyjątkowym naturalnym eksperymentem. Dzięki skoordynowanym obserwacjom z łazika na powierzchni (Curiosity), orbiterów badających atmosferę (MAVEN, Trace Gas Orbiter) oraz monitorujących promieniowanie (Odyssey), udało się stworzyć kompleksowy obraz wpływu burzy na różne warstwy planety. Dane te są bezcenne dla zrozumienia nie tylko współczesnego Marsa, ale także procesów, które kształtowały jego klimat w przeszłości. Co więcej, mają one bezpośrednie przełożenie na przyszłość eksploracji kosmosu. Burza słoneczna z maja 2024 roku jasno pokazała, jak poważnym zagrożeniem dla astronautów może być promieniowanie podczas długotrwałej misji na Marsa. Zebrane informacje posłużą do udoskonalenia projektów statków kosmicznych, habitatów na powierzchni oraz procedur bezpieczeństwa, które będą chronić załogę przed podobnymi zjawiskami. Badania te są kluczowym elementem przygotowań NASA i innych agencji kosmicznych do załogowej wyprawy na Czerwoną Planetę, planowanej na lata trzydzieste obecnego stulecia.
Mentioned People
- Shannon Curry — Główna badaczka misji MAVEN w NASA