Для большинства роботов НАСА на Марсе и его окрестностях 8 марта 2015 года стало еще одним воскресным днем. Пока красная планета продолжала свой медленный марш вокруг Солнца, всплеск солнечного материала ударил в атмосферу. Ничего страшного - такие изменения в солнечной погоде довольно распространены.
Связанный контент
- Прошлое и настоящее Марса выглядят влажнее и влажнее
- Где люди должны приземлиться на Марсе? НАСА хочет услышать ваши предложения
Но для одного орбитального зонда 8 марта было днем становления марсианской истории.
Миссия НАСА «Атмосфера Марса и изменчивая эволюция» (MAVEN) внимательно следила за тем, как солнечная вспышка убрала часть и без того тонкой атмосферы планеты. Его наблюдения подтверждают подозрения ученых о том, что солнечная активность является основным игроком в формировании атмосферы Марса, и эта находка еще более захватывающая, если смотреть на нее чрезвычайно терпеливым глазом.
Это потому, что миллиарды лет назад считалось, что молодое солнце гораздо активнее, извергает солнечные бури чаще и с большей интенсивностью, чем сейчас. Учитывая это новое понимание того, как солнце влияет на Марс, кажется вероятным, что штормовое солнце подросткового возраста могло быть причиной того, что Марс перешел от теплого и влажного к холодному, бесплодному миру, который мы видим сегодня.
Во время мартовской солнечной бури MAVEN видел, как заряженные частицы в атмосфере красной планеты всасывались и улетучивались. Планетные ионы выбрасываются в космос, связаны в виде усиковых магнитных «веревок потока» длиной более 3000 миль. Во время этого события материал из атмосферы улетучился с гораздо более высокими скоростями, чем обычно.
Солнечный всплеск резко изменил слабую магнитную среду красной планеты и затронул ее верхние слои атмосферы. Учитывая масштабы солнечного воздействия на Марс, представляется вероятным, что такие вспышки были значительным, даже доминирующим фактором, способствующим изменению климата на красной планете.
На Земле жизнь процветает отчасти потому, что она поддерживается в тепле и уюте под относительно плотным слоем атмосферы, содержащей смесь улавливающих тепло газов. Современная атмосфера Марса в основном содержит углекислый газ, мощный парниковый газ, но он значительно тоньше, поэтому поверхность слишком холодная, чтобы поддерживать большие массивы воды, которая считается ключевым компонентом жизни.
Учитывая поток свидетельств существования жидкой воды на древнем Марсе, астрономы подозревают, что в какой-то момент в прошлом планета имела более плотную атмосферу. Ключевой вопрос заключается в том, соответствуют ли временные рамки для этого теплого влажного периода, как определено данными поверхностных экспериментов, временным рамкам для более дружественной атмосферы.
Кроме того, ученым необходимо знать, была ли атмосфера, которая могла бы выдерживать правильную пропорцию света, температуры и воды, достаточно стабильной для жизни, говорит Дэвид Брейн, один из исследователей команды MAVEN.
Скорее всего, основная часть потерь атмосферы на планете произошла за первые миллиард или полтора миллиарда лет ее существования, говорит Брейн. Новые данные MAVEN должны помочь ученым выяснить изменения в скорости выброса в атмосферу и то, как это могло бы измениться с течением времени. Тогда они могут работать в обратном направлении и лучше определить сроки, когда на Марсе была более плотная атмосфера.
Марсоход НАСА Curiosity сделал селфи на одном из своих буровых участков в кратере Гейл, представленном здесь как проекция "маленькой планеты", которая показывает горизонт в виде круга. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Скальные слои на переднем плане этого изображения от марсохода «Любопытство» опускаются к основанию горы Шарп, горы высотой 18 000 футов внутри кратера Гейл. Слои указывают на поток жидкой воды к бассейну - свидетельство того, что в кратере когда-то было большое озеро. (NASA / JPL-Caltech / MSSS) 
Миссия НАСА «Феоникс» приземлилась возле северной полярной шапки в 2008 году. Эти два изображения показывают траншею, вырытую в июне того же года, на которой вырыты комки подземного льда, видимые в темном нижнем левом углу на снимке слева. Лед сублимировался при контакте с воздухом и полностью исчез через четыре дня. (NASA / JPL-Caltech / Университет Аризоны / Техасский университет A & M) 
Марс Исследовательский марсоход опрокинул этот образ богатых железом минеральных конкреций по прозвищу черника в кратере Фрам. Шарики предоставили ранние доказательства того, что вода могла течь на древнем Марсе, поскольку ученые считают, что они представляют собой минеральные отложения, которые образуются в виде воды, протекающей через камни. (NASA / JPL-Caltech / Cornell / USGS) 
Темные узкие полосы текут вниз по стенам кратера Горовица на этом снимке с орбитального разведывательного аппарата Марса. Эти полосы, скорее всего, вызваны сезонными потоками холодной соленой воды на современном Марсе. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Of Arizona) 
Мороз из двуокиси углерода украшает перьевые овраги на северных равнинах Марса в этом снимке с орбитального разведывательного аппарата Марса. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Of Arizona) 
График, основанный на данных MAVEN, показывает, как атмосфера Марса выглядела бы в ультрафиолете во время тесного столкновения с кометой C / 2013 A1 Siding Spring в октябре 2014 года. Комета зажгла метеорный поток на Марсе, который ионизировал магний в атмосфере. (НАСА / Университет Колорадо) 
Орбитальный аппарат разведки Марса снял это изображение слоев осадочных пород и выдувного песка в Вальес Маринерс. (NASA / JPL-Caltech / Univ. Of Arizona) Лучшее понимание атмосферы Марса может привести к откровениям о Земле и других планетах.
«Что меня волнует, так это идея Марса как лаборатории», - говорит Брейн. «Когда наши модели действительно заслуживают доверия, мы можем применять их в новых ситуациях».
Например, такие улучшенные модели могут привести к новым взглядам на Венеру, которая имеет такое же слабое магнитное поле. Они также могут предложить подсказки о том, как Земля взаимодействует во время солнца во время переворотов в ее магнитном поле. И вместо того, чтобы смотреть только на то, как солнце влияет на Марс, ученые планируют спросить, что их наблюдения в свою очередь показывают о солнце.
Открытия о мартовской солнечной бури являются лишь верхушкой айсберга - опубликовано исследование вместе с тремя другими результатами об атмосфере Марса в « Науке» и 44 дополнительными статьями в « Geophysical Research Letters» .
Одно исследование исследовало недавно обнаруженное северное сияние в стиле северного сияния на красной планете - диффузное явление, которое, по-видимому, вызвано скудным магнитным полем вблизи коры планеты. В другой статье показаны результаты флирта MAVEN с верхними слоями атмосферы Марса, который дал данные, которые помогают ученым понять физику, которая удерживает частицы в атмосфере.
Четвертое исследование анализирует пыль на различных высотах, предполагая, что частицы пыли, захваченные высоко в атмосфере Марса, на самом деле происходят с других планет.
И открытия могут продолжаться: миссия MAVEN была продлена до сентября 2016 года, и у ученых все еще есть достаточно много данных для первоначальной кампании наблюдений для анализа. Для Брэйна и его коллег информация, которую они видят, не что иное, как захватывающая.
«Каждый отдельный набор данных является одним из лучших или лучших, которые я когда-либо видел для любой планеты», - говорит Брейн, которому ученые-землянки регулярно говорят, что им хотелось бы иметь подобные наблюдения для нашей собственной планеты.
И даже с огромным количеством информации, выпущенной на этой неделе, данные показывают, что есть еще много марсианских загадок, которые нужно разгадать, говорит Брюс Якоски, главный исследователь MAVEN. «Это признание того, что среда на Марсе очень сложная», - говорит он. «Мы думаем, что еще очень многому предстоит научиться».
