Нещодавня сонячна супербуря, найбільша за останні два десятиліття, одночасно обрушилася на Землю та Марс, викликавши різкі зміни в атмосфері Червоної планети. Орбітальні апарати Європейського космічного агентства – Mars Express та ExoMars Trace Gas Orbiter – зафіксували безпрецедентний сплеск атмосферних електронів, надавши життєво важливі дані про те, як планетарні атмосфери реагують на екстремальні космічні погодні умови. Ця подія наголошує на ризиках, які космічна погода представляє для технологій, і висвічує різкі відмінності між захищеним середовищем Землі та незахищеними умовами Марса.
Вплив Бурі на Марс
Сонячна буря, що досягла Землі 11 травня 2024 року, доставила Марсу кількість радіації, еквівалентну 200 дням, лише за 64 години. Це спричинило значне збільшення щільності електронів у верхніх шарах атмосфери Марса: зростання на 45% на висоті 110 кілометрів і приголомшливе збільшення на 278% на висоті 130 кілометрів над поверхнею. Це найвищі показники концентрації електронів, що коли-небудь спостерігалися в атмосфері Марса, за словами дослідників ESA.
Буря також викликала тимчасові збої у системах обох орбітальних апаратів – типову небезпеку для енергетичних космічних частинок. Однак космічні апарати були спроектовані з використанням радіаційно-стійких компонентів та протоколів корекції помилок, що дозволило швидко відновитися.
Передова Техніка Вимірювань
Вчені використовували метод, що називається радіооккультацією, для аналізу наслідків бурі. Цей метод передбачає передачу радіосигналу з одного орбітального апарату (Mars Express) через атмосферу Марса до іншого (ExoMars TGO) у міру того як він опускається за горизонт. Заломлення сигналу розкриває атмосферні деталі, аналогічно до того, як океанські хвилі огинають об’єкти.
“Ця техніка використовується в Сонячній системі десятиліттями, але тільки недавно ми почали застосовувати її між двома космічними апаратами на Марсі”, – пояснює Колін Вілсон, науковий співробітник ESA. Час спостереження – всього через 10 хвилин після великого сонячного спалаху – був напрочуд вдалим, враховуючи, що спостереження в даний час проводяться лише двічі на тиждень.
Земля і Марс: Історія Двох Атмосфер
Дослідження підкреслює фундаментальну різницю між Землею і Марсом. Магнітосфера Землі відхиляє більшість сонячного вітру, пом’якшуючи його вплив на атмосферу. Марс, позбавлений глобального магнітного поля, безпосередньо впливає на сонячну радіацію.
Подія показала, що Земля та Марс дуже по-різному реагують на заряджені частинки від Сонця. Магнітне поле планети захищає Землю, тоді як Марс залишається вразливим.
Наслідки для Планетарної Еволюції та Майбутніх Місій
Це дослідження може пролити світло на те, як Марс втратив більшу частину своєї атмосфери та води за мільярди років. Безперервна притока сонячних частинок здуває атмосферні гази, сприяючи нинішньому посушливому стану планети. Розуміння цього процесу має вирішальне значення для оцінки довгострокової життєдіяльності планет.
Стрибок електронів також має практичні наслідки для майбутніх місій. Більш щільні популяції електронів можуть заважати сигналам радіолокації, що використовуються для вивчення поверхні Марса, потенційно перешкоджаючи дослідницьким зусиллям. Результати команди допоможуть уточнити планування місій та покращити нашу здатність орієнтуватися та досліджувати інші світи.
Це дослідження підтверджує важливість прогнозування космічної погоди та необхідність розробки надійних космічних апаратів. Сонячна супербуря послужила суворим нагадуванням про непередбачувані сили, що діють у нашій Сонячній системі, і про те, наскільки вразливі навіть наші передові технології.
