O „superfurtună” solară care a lovit Pământul a afectat și Marte: sondele ESA au înregistrat cele mai mari cantități de electroni detectate vreodată în atmosfera planetei

Două sonde ale Agenției Spațiale Europene (ESA) aflate în misiune pe orbita planetei Marte, Mars Express și ExoMars Trace Gas Orbiter, au putut urmări cum o puternică „superfurtună” solară, care a lovit și Pământul, a ajuns la Planeta Roșie, provocând defecțiuni ale echipamentelor sondelor orbitale și supraîncărcând atmosfera superioară marțiană, transmite sâmbătă Space.com, care citează un studiu publicat joi, 5 martie, în revista Nature Communications, potrivit Agerpres.

Furtuna solară a lovit Pământul pe 11 mai 2024, dovedindu-se a fi cea mai mare înregistrată pe planeta noastră în ultimii peste 20 de ani. A generat aurore strălucitoare, de obicei limitate la polii planetei noastre, până în Mexic, spre ecuator. Când furtuna a lovit și Marte, Mars Express și ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) s-au confruntat în doar 64 de ore cu un volum de radiații pe care-l suportau de obicei în 200 de zile.

„Impactul a fost remarcabil: atmosfera superioară a lui Marte a fost inundată de electroni”, a declarat Jacob Parrott, cercetător ESA și lider de echipă, într-un comunicat. „A fost cel mai mare răspuns la o furtună solară pe care l-am văzut vreodată pe Marte”.

Furtuna solară a crescut numărul de electroni în două straturi ale atmosferei marțiene: o creștere de 45% la o altitudine de 110 kilometri și o creștere uimitoare de 278% la 130 kilometri deasupra suprafeței marțiene. Aceasta reprezintă cei mai mare cantitate de electroni pe care oamenii de știință planetari i-au detectat vreodată în atmosfera Planetei Roșii.

Superfurtuna solară a demonstrat, de asemenea, impactul negativ pe care o astfel de vreme spațială îl poate avea asupra tehnologiei spațiale, un risc care alimentează dorința cercetătorilor de a dezvolta o predicție mai bună a vremii spațiale.

‘Furtuna a cauzat, de asemenea, erori de calculator pentru ambele sonde spațiale – un pericol tipic al vremii spațiale, deoarece particulele implicate sunt atât de energetice și greu de prezis’, a continuat Parrott. ‘Din fericire, sondele spațiale au fost proiectate având în vedere acest lucru și construite cu componente rezistente la radiații și sisteme specifice pentru detectarea și remedierea acestor erori și și-au revenit rapid’.

Parrott și colegii săi au folosit o tehnică de pionierat numită ocultare radio pentru a investiga efectul acestei furtuni solare. Aceasta a implicat transmiterea de către Mars Express a unui semnal radio către TGO în timp ce acesta cobora sub orizontul planetei Marte. Acest semnal a fost apoi refractat înapoi la Mars Express de către straturile atmosferice ale Planetei Roșii. Aceasta a dezvăluit detalii despre aceste straturi.

‘Această tehnică a fost folosită de fapt timp de decenii pentru a explora Sistemul Solar, dar folosind semnale transmise de o sondă spațială către Pământ’, a declarat membrul echipei Colin Wilson, om de știință al proiectului ESA pentru Mars Express și TGO. ‘Abia în ultimii cinci ani am început să o folosim pe Marte între două sonde spațiale, cum ar fi Mars Express și TGO, care de obicei folosesc aceste emițătoare radio pentru a transmite date între sondele orbitale și rovere’.

Ceea ce a dezvăluit acest lucru a fost faptul că Pământul și Marte reacționează foarte diferit atunci când sunt bombardate de particule încărcate de la Soare.

Diferența cheie dintre Marte și Pământ în reacția lor la furtunile solare este faptul că planeta noastră are un câmp magnetic protector, magnetosfera. Aceasta reduce impactul furtunilor solare asupra atmosferei noastre și, de asemenea, deviază particulele încărcate atât departe de Pământ, cât și spre poli, unde pot provoca aurore.

Lipsa unei magnetosfere în jurul lui Marte face dificilă compararea Planetei Roșii cu Pământul. Studiul vremii spațiale din jurul planetei noastre vecine este, de asemenea, complicat de faptul că Soarele este neregulat în dispersarea particulelor încărcate și a radiațiilor.

‘Din fericire, am putut folosi această nouă tehnică cu Mars Express și TGO la doar 10 minute după ce o erupție solară mare a lovit Marte’, a explicat Jacobs. ‘În prezent, efectuăm doar două observații pe săptămână pe Marte, așa că momentul ales a fost extrem de norocos’.

Oamenii de știință au analizat consecințele a trei evenimente solare care au făcut parte din aceeași furtună generală: o erupție de radiații, o explozie de particule încărcate de înaltă energie și material lansat de o ejecție de masă coronală (CME). Când radiația și materialul provenit din aceste evenimente au lovit atmosfera marțiană, electronii au fost smulși din atomii neutri, determinând aceste particule încărcate negativ să umple atmosfera în număr nemaivăzut până acum.

Studiul evenimentului realizat de echipă ne-ar putea ajuta, de asemenea, să înțelegem cum a devenit Planeta Roșie un peisaj arid și steril.

‘Rezultatele ne îmbunătățesc înțelegerea despre Marte, dezvăluind modul în care furtunile solare trimit energie și particule în atmosfera lui Marte – important, deoarece știm că planeta a pierdut atât cantități uriașe de apă, cât și cea mai mare parte a atmosferei sale în spațiu, cel mai probabil impulsionată de vântul continuu de particule emise de Soare’, a adăugat Wilson. ‘Dar există și o altă latură a acestui lucru: structura și conținutul atmosferei unei planete influențează modul în care semnalele radio călătoresc prin spațiu. Dacă atmosfera superioară a lui Marte este plină de electroni, acest lucru ar putea bloca semnalele pe care le folosim pentru a explora suprafața planetei prin radar, ceea ce o face o variabilă importantă de care trebuie să ținem cont în planificarea misiunilor noastre – și ne afectează capacitatea de a investiga alte lumi’, a mai susținut el.