Kiekviena mūsų Saulės sistemos planeta sąveikauja su energine dalelių srove, kylančia iš mūsų Saulės. Šios dalelės, dažnai vadinamos „saulės vėjeliu“, daugiausia susideda iš elektronų, protonų ir alfa dalelių, kurios nuolat keliauja į tarpžvaigždinę erdvę. Ten, kur ši srovė liečiasi su planetos magnetosfera ar atmosfera, aplink jas susidaro regionas, žinomas kaip „lankų šokas“.
Šie regionai susidaro priešais planetą ir lėtėja bei nukreipia saulės vėją, kai jis praeina - panašiai kaip tai, kaip vanduo nukreipiamas aplink valtį. Marso atveju planetos jonosfera sukuria laidžią aplinką, reikalingą norint suformuoti lanką. Remiantis nauju Europos mokslininkų grupės tyrimu, Marso lanko šokas pasislenka dėl planetos atmosferos pokyčių.
Tyrimas, pavadintas „Metinės Marso lankų smūgio vietos variacijos, kurias stebėjo„ Mars Express “misija“, pasirodė Geofizinių laiškų žurnalas: Kosminė fizika. Naudojant duomenis iš „Mars Express“ Orbita, mokslo komanda siekė ištirti, kaip ir kodėl varžovo šoko vieta skiriasi per kelerius Marso metus ir kokie veiksniai yra pagrindiniai.
Daugelį dešimtmečių astronomai žinojo, kad lankų sukrėtimai susidaro prieš planetą, kur dėl saulės vėjo ir planetos sąveikos energetinės dalelės sulėtėja ir pamažu nukreipiamos. Ten, kur saulės vėjas susitinka su planetos magnetosfera ar atmosfera, susidaro aštri ribinė linija, kurią jie platina lanku aplink planetą.
Iš čia kilęs terminas svogūnų šokas dėl savo būdingos formos. Marso, kuriame nėra globaliojo magnetinio lauko ir gana plonos atmosferos, į kurią paleisti, atveju (mažesnė kaip 1% Žemės atmosferos slėgio jūros lygyje), tai yra viršutinės atmosferos (jonosferos) elektra įkrauta sritis. tai yra atsakinga už lanko smūgio aplink planetą sukūrimą.
Tuo pačiu metu palyginti mažas Marso dydis, masė ir gravitacija leidžia susidaryti išplėstinei atmosferai (t. Y. Egzosferai). Šioje Marso atmosferos dalyje dujiniai atomai ir molekulės išeina į kosmosą ir tiesiogiai sąveikauja su saulės vėju. Bėgant metams šią prailgintą atmosferą ir Marso lanko šoką stebėjo kelios orbitos misijos, kurios aptikė pastarojo ribos kitimą.
Manoma, kad tai lemia keli veiksniai, iš kurių mažiausias yra atstumas. Kadangi Marso orbita yra palyginti ekscentriška (0,0934, palyginti su Žemės 0,0177), jo atstumas nuo Saulės kinta gana nedaug - einant nuo 206,7 milijono km (128,437 milijono mi; 1,3814 AU) perihelione iki 249,2 milijono km (154,8457 milijono mi; 1,666). AU) prie afeliono.
Kai planeta yra arčiau, dinaminis saulės vėjo slėgis prieš jos atmosferą didėja. Tačiau šis atstumo pokytis taip pat sutampa su gaunamos ekstremalios ultravioletinės (EUV) saulės spinduliuotės padidėjimu. Dėl to padidėja jonų ir elektronų (dar žinomų kaip plazma) pasiskirstymas viršutinėje atmosferoje, todėl padidėja šiluminis slėgis, kuris neutralizuoja gaunamą saulės vėją.
Naujai sukurti jonai išplėstoje atmosferoje taip pat yra surenkami ir pagreitinami saulės vėjo nešamų elektromagnetinių laukų. Dėl to sulėtėja ir Marso lankai gali pakeisti savo poziciją. Buvo žinoma, kad visa tai nutiko per vienus Marso metus - tai prilygsta 686,971 Žemės dienoms arba 668,5991 Marso dienoms (solo).
Tačiau, kaip ji elgiasi ilgesnį laiką, yra klausimas, į kurį anksčiau nebuvo atsakyta. Taigi Europos mokslininkų grupė pasinaudojo Eurostato gautais duomenimis „Mars Express“ misija per penkerius metus. Šiuos duomenis paėmė kosmoso plazmos ir „EneRgetic“ atomų (ASPERA-3) elektronų spektrometras (ELS) analizatorius, kurio komanda ištyrė iš viso 11 861 lanko šoko perėjimą.
Jie sužinojo, kad vidutiniškai lanko smūgis yra arčiau Marso, kai jis yra netoli afeliono (8102 km), ir toliau periulio (8984 km). Marso metais tai gali skirtis apie 11%, o tai beveik atitinka jo ekscentriškumą. Tačiau komanda norėjo išsiaiškinti, kuris (jei tokių buvo) iš anksčiau ištirtų mechanizmų buvo atsakingas už šį pokytį.
Siekdama šio tikslo, pagrindinėmis priežastimis komanda svarstė saulės vėjo tankio pokyčius, tarpplanetinio magnetinio lauko stiprumą ir saulės spinduliavimą - visa tai mažėja, planetai kylant atokiau nuo saulės. Tačiau jie nustatė, kad lanko smūgis buvo jautresnis ne tik paties Saulės vėjo pokyčiams, bet ir saulės ekstremalios UV spinduliuotės pokyčiams.
Laivo šoko atstumo kitimas taip pat pasirodė susijęs su dulkių kiekiu Marso atmosferoje. Tai padidėja, Marsui artėjant prie periheliono, todėl atmosfera sugeria daugiau saulės spindulių ir įkaista. Panašiai kaip padidėjęs EUV lygis padidina plazmos kiekį jonosferoje ir egzosferoje, padidėjęs dulkių kiekis atrodo kaip buferis nuo saulės vėjo.
Kaip EKA pranešime spaudai teigė Benjamin Hall, JK Lancasterio universiteto tyrėjas ir pagrindinis šio straipsnio autorius:
„Anksčiau buvo įrodyta, kad dulkių audros sąveikauja su viršutine Marso atmosfera ir jonosfera, todėl dulkių audros ir lankų smūgio vieta gali būti netiesiogiai susietos ... Tačiau mes nepadarome daugiau išvadų apie tai, kaip dulkių audros galėtų tiesiogiai paveikti Marso lanko šoko vietą ir palikti tokį tyrimą būsimam tyrimui. “
Galų gale, Hallas ir jo komanda negalėjo išskirti nė vieno veiksnio, spręsdami, kodėl Marso lanko šokas keičiasi ilgesnį laiką. „Atrodo, kad nė vienas mechanizmas negali paaiškinti mūsų pastebėjimų, o veikiau bendras visų jų poveikis“, - sakė jis. „Šiuo metu negalima atmesti nė vieno iš jų.“
Žvelgdamas į ateitį, Hallas ir jo kolegos tikisi, kad būsimos misijos padės paaiškinti papildomus mechanizmus, susijusius su „Marso“ judesiu. Kaip nurodė Hall, tai greičiausiai apims „“ bendrus EKA tyrimus „Mars Express“ ir Trace Dujos „Orbiter“ ir „NASA“ MAVEN misija. Ankstyvi MAVEN duomenys, atrodo, patvirtina mūsų atrastas tendencijas. “
Nors tai nėra pirmoji analizė, kurios metu buvo siekiama suprasti, kaip Marso atmosfera sąveikauja su saulės vėjeliu, ši analizė buvo paremta duomenimis, gautais per daug ilgesnį laiką nei bet kuriame ankstesniame tyrime. Galų gale kelios misijos, kurios šiuo metu tiria Marsą, daug atskleidžia apie šios planetos atmosferos dinamiką. Planeta, kuri, skirtingai nei Žemė, turi labai silpną magnetinį lauką.
Tai, ko mes sužinojome proceso metu, nuleis ilgą kelią užtikrinant, kad būsimos tyrinėjimo misijos į Marsą ir kitas planetas, kuriose yra silpni magnetiniai laukai (pvz., Venera ir Merkurijus), būtų saugios ir veiksmingos. Kažkada tai gali mums padėti sukurti nuolatines bazes šiuose pasauliuose!
