Zde je to, co se stane, když sluneční „vítr“ zmizí v blízkosti Země a Marsu

V reakci na náhlý klid slunečního větru se podle vědců a týmu výzkumníků nečekaně rozšířila ochranná magnetická vrstva obklopující každou planetu. Nedávná studie Publikováno v časopise Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Poruchy v magnetosféře Marsu způsobené změnami slunečního větru by mohly pomoci vykreslit úplnější obrázek o tom, jak planeta před miliardami let ztratila vodu, říkají autoři studie. Na místě vědci říkají, že rozumí Ticho ve slunečním větru je důležité, protože může způsobit rušení satelitů a komunikace.

Vliv slunečního větru na Mars

Asi před 4 miliardami let se předpokládalo, že oceány, řeky a jezera pokrývají Mars. Postupem času z povrchu zmizela kapalná voda. Vědci se zajímají o studium variací slunečního větru kolem Marsu, protože mohou identifikovat různé scénáře, které vedly ke ztrátě vody.

Vědci stále znají rozsah dopadu silných slunečních větrů na atmosféru Marsu. Před miliardami let je neustálý proud slunečních částic a ultrafialového záření zbavil magnetického pole. Slabé magnetické pole by mohlo umožnit únik více iontů na planetě do vesmíru, včetně vody.

„Aby byla voda ve stabilním kapalném stavu, musíte mít dostatečný atmosférický tlak, který ji tlačí dolů,“ řekl na tiskové konferenci Shannon Curry, spoluautor a planetární fyzik z University of California v Berkeley. Když atmosféra na Marsu erodovala, „atmosférický tlak stoupl a pak se voda začala vypařovat a ztrácet se tímto způsobem ve vesmíru“.„

Již téměř 10 let pozorovala mise NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) Mars a informovala o tom, jak sluneční částice erodovaly atmosféru Marsu a jeho nyní nepřítomnou kapalnou vodu. Vědci se poučili Většina iontů se ztrácí ve vesmíru a během období intenzivního slunečního větru.

Dosud však neměli žádná pozorování toho, kdy se sluneční vítr kolem Marsu téměř nevyskytoval.

Kolem 26. prosince si kosmická loď MAVEN všimla něčeho neobvyklého. Intenzita slunečního větru kolem Marsu se snížila o faktor 100, jak ukazuje nová studie. Výška nad magnetosférou Marsu se ztrojnásobila o tisíce kilometrů, aniž by ji tlak slunečního větru stlačil.

Jasper Halikas, hlavní autor a vesmírný fyzik na University of Iowa, uvedl, že kolize dvou různých slunečních větrů vedla ke snížení úrovně komunikace. Rychlé sluneční větry fungují jako sněhová lopata, vytlačují slabší, pomalejší sluneční větry a čistí prostor za nimi.

Další den se atmosféra Marsu vrátila do své normální velikosti. Od té doby se kolem Marsu vyskytly další události slunečního větru s nízkou intenzitou, ale tyto byly nejdelší a nejdramatičtější, řekl Halikas.

Ale jak tytéž události ovlivňují naši živoucí Zemi?

Na své cestě k Marsu v prosinci 2022 zasáhne Zemi vakuum slunečního větru.

Jak se sluneční vítr kolem naší planety snižuje, další mise NASA pozorovala expanzi zemské magnetosféry, řekl Halikas. Rázové vlny kolem Země, známé jako a Bow šokZdvojnásobil se, řekl, i když toto číslo nebylo v nové studii zahrnuto.

Nebylo to však první ani nejdramatičtější zmizení slunečního větru kolem Země. V roce 1999Další klid způsobil, že se otřes z luku kolem Země znásobil pětkrát.

Ve skutečnosti jedna skupina výzkumníků je nalezeno V letech 1995 až 2017 se kolem Země odehrálo přibližně 12 událostí slunečního větru s nízkou intenzitou, ale mohlo jich být více, které zůstaly nedetekovány. Radioastronom Janardhan Padmanabhan, který pomáhal studovat minulé události, řekl, že budou analyzovat i událost z 22. prosince.

„Celá Země byla během těchto událostí ponořena do této obrovské, pomalu se pohybující bubliny s nízkou hustotou,“ řekl Padmanabhan, vedoucí vědec z Indické národní akademie věd.

Vědce většinou zajímá, kdy je sluneční vítr směřující k Zemi silnější než obvykle. Sluneční částice se mohou srazit s naším ochranným magnetickým štítem a mohou způsobit různé efekty od polární záře přes výpadky proudu až po přerušení provozu satelitů.

Ale Země by mohla zažít podobné účinky také s nízkou intenzitou slunečního větru, řekl Ryan Dewey, vesmírný fyzik z University of Michigan, který se na studii nepodílel.

Během události slunečního větru s nízkou intenzitou se podle něj rozpíná téměř vše v zemské magnetosféře – včetně radiačních pásů, které se skládají z miliard vysokoenergetických částic a pomáhají chránit Zemi před škodlivou energií. Pokud se tyto radiační pásy pohybují například přes komunikační nebo GPS satelity, proud částic by mohl představovat riziko pro kosmické lodě.

„Ovlivňuje šíření rádiových vln v zemské atmosféře, a tím narušuje komunikaci,“ řekla Alison Gainesová, vesmírná a plazmová fyzika z University of Iowa, která se na studii nepodílela.

Pokles slunečního větru může také způsobit neobvykle intenzivní polární déšť – typ polární záře – viděný v… května 1999řekl Gaines. Umožňuje balíčky solární energie Částice cestují přímo do polární oblasti Země. Jako by se rušná dálnice najednou uvolnila.

Zjevná dálnice pro satelitní operátory má ale i nevýhodu. Srážení částic, v závislosti na Objem by mohl zahřát horní atmosféru, řekl Dewey. Toto teplo může způsobit expanzi atmosféry směrem ven a zakalit satelity.

Padmanabhan řekl, že snížený provoz by také mohl připravit půdu pro větší sluneční hrozbu pro Zemi. Pokud by na Slunci došlo k velké erupci, známé jako výron koronální hmoty, mohlo by to otřást pozemskými rádiovými, železničními, elektrickými a satelitními komunikačními systémy.

Pokud by takový výron koronální hmoty směřoval k Zemi během události zmizení slunečního větru, „nedokážete si představit, jakou devastaci by to mohlo způsobit,“ řekl Padmanabhan.