10 odhalení skryté atmosféry rudé planety sondou MAVEN

V posledním desetiletí byla kosmická sonda MAVEN od NASA klíčová v rozšiřování našeho chápání Marsu, zejména se zaměřením na atmosféru planety a její reakci na sluneční vlivy. Zjištění sondy, od atmosférické eroze během slunečních bouří až po nové polární záře na marťanském nebi, nabízejí zásadní pohled na klimatickou historii Marsu a jeho vývoj od potenciálně obyvatelného prostředí po pustou poušť.

Před deseti lety, 21. září 2014, vstoupila kosmická sonda MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile EvolutioN) na oběžnou dráhu Marsu a zahájila probíhající průzkum horních vrstev atmosféry rudé planety. Mise přinesla množství dat o tom, jak atmosféra Marsu reaguje na Slunce a sluneční vítr a jak tyto interakce mohou vysvětlit ztrátu marťanské atmosféry.

Během prvních 10 let pomohla sonda MAVEN vysvětlit, jak se rudá planeta vyvinula z teplého a vlhkého na studený a suchý svět, který dnes vidíme. Nyní MAVEN pokračuje ve vzrušujících nových objevech o rudé planetě, které zvyšují naše chápání toho, jak evoluce atmosféry ovlivnila klima Marsu a předchozí přítomnost kapalné vody na jeho povrchu, což potenciálně určuje jeho dřívější obyvatelnost.

„Pro tým MAVEN je to neuvěřitelně vzrušující čas, protože slavíme 10 let marťanské vědy a vidíme, jaký obrovský dopad má tato mise,“ řekl Shannon Curry, hlavní řešitel MAVEN a výzkumník z Laboratoře pro atmosféru a vesmírnou fyziku na University of Colorado, Boulder. „Také se těšíme na budoucí objevy, které MAVEN přinese.“

Na oslavu tohoto milníku mise rekapitulujeme některé z nejvýznamnějších vědeckých výsledků této jedinečné a dlouhodobé mise na planetu Mars.

1. Extrémní atmosférická eroze
Jedním z prvních velkých výsledků MAVEN bylo zjištění, že eroze atmosféry Marsu se výrazně zvyšuje během slunečních bouří. Tým zkoumal, jak sluneční vítr – proud nabitých částic neustále proudících ze Slunce – a sluneční bouře neustále odstraňují atmosféru Marsu a jak tento proces hrál klíčovou roli ve změně marťanského klimatu z potenciálně obyvatelné planety na dnešní chladný, vyprahlý svět.

2. Rozprašování do vesmíru
Aby bylo možné lépe porozumět tomu, jak Mars ztratil velkou část své atmosféry, změřila sonda MAVEN izotopy plynu argonu v horních vrstvách atmosféry planety. Argon je vzácný plyn, což znamená, že zřídka reaguje s jinými složkami v atmosféře. Jediným způsobem, jak jej lze odstranit, je atmosférické rozprašování – proces, při kterém ionty narážejí do atmosféry Marsu dostatečně vysokou rychlostí, že vyrážejí molekuly plynu z atmosféry. Když tým MAVEN analyzoval izotopy argonu v horní atmosféře, byl schopen odhadnout, že zhruba 65 % původně přítomného argonu bylo ztraceno rozprašováním v historii planety.

3. Nový typ polární záře
MAVEN objevila několik typů polárních září, které vzplanou, když se energetické částice ponoří do atmosféry, bombardují plyny a rozzáří je. Tým MAVEN ukázal, že protony, spíše než elektrony, vytvářejí na Marsu polární záře. Na Zemi se protonové polární záře vyskytují pouze ve velmi malých oblastech poblíž pólů, zatímco na Marsu se mohou vyskytovat všude.

4. Marťanská prachová bouře
V roce 2018 vytvořila série prachových bouří oblak prachu tak velký, že zahalil planetu. Tým MAVEN studoval, jak tato „globální“ prachová bouře ovlivnila horní atmosféru Marsu, aby pochopil, jak tyto události ovlivňují únik vody do vesmíru. Potvrdilo se, že zahřívání z prachových bouří může vynést molekuly vody mnohem výše do atmosféry než obvykle, což vede k náhlému nárůstu vody ztracené ve vesmíru.

5. Mapa marťanských větrů
Vědci vytvořili první mapu proudění vzduchu v horních vrstvách atmosféry Marsu. Nová mapa pomáhá vědcům lépe porozumět podnebí Marsu, včetně toho, jak terén na povrchu planety ruší vysokohorské větrné proudy. Výsledky poskytují pohled na to, jak dynamika horní atmosféry Marsu ovlivnila vývoj klimatu rudé planety v minulosti i současnosti.

6. Zakroucený ohon
Mars má neviditelný magnetický „ohon“, který je zkroucený jeho interakcí se slunečním větrem. Ačkoliv modely předpovídaly, že magnetické opětovné spojení způsobí zkroucení magnetického ohonu Marsu, až po výzkumu sondou MAVEN mohli vědci potvrdit, že předpovědi byly správné. Proces, který vytváří zkroucený ohon, by také mohl umožnit únik části již tak tenké atmosféry Marsu do vesmíru.

7. Mapování elektrických proudů
Výzkumníci použili data sondy MAVEN k vytvoření mapy systémů elektrických proudů v atmosféře Marsu. Ty se tvoří, když ionty slunečního větru a elektrony narazí do magnetického pole planety, což způsobí, že se částice rozdělí. Výsledné elektrické proudy, které obklopují planetu, hrají zásadní roli ve ztrátě atmosféry, která přeměnila Mars ze světa, který mohl podporovat život, na nehostinnou poušť.

8. Mizející sluneční vítr
Sonda MAVEN nedávno pozorovala neočekávané „zmizení“ slunečního větru. To bylo způsobeno typem sluneční události tak silné, že vytvořila prázdnotu ve své stopě, když cestovala přes Sluneční soustavu. Měření MAVEN ukázala, že když dosáhla Marsu, hustota slunečního větru výrazně poklesla. Toto zmizení slunečního větru umožnilo marťanské atmosféře a magnetosféře „vzlétnout“ o tisíce kilometrů.

9. Ultrafialové pohledy na Rudou planetu
MAVEN zachytila úžasné pohledy na Mars na dvou ultrafialových snímcích pořízených v různých bodech podél oběžné dráhy rudé planety kolem Slunce. Pozorováním planety na ultrafialových vlnových délkách vědci získali vhled do atmosféry Marsu a pozorovali povrchové útvary pozoruhodnými způsoby.

10. Reakce Marsu na sluneční bouře
V květnu 2024 spustila série slunečních událostí příval energetických částic, které rychle putovaly na Mars. Mnoho misí NASA u Marsu, včetně MAVEN, pozorovalo tuto nebeskou událost a pořídilo snímky zářících polárních září nad planetou.

Zdroj: https://scitechdaily.com/nasas-maven-at-10-unveiling-the-red-planets-hidden-atmosphere/

autor: František Martinek