Porovnání množství ztráceného plynu za běžného stavu – vlevo a během solární bouře – vpravo. Zdroj: http://svs.gsfc.nasa.gov/

O tom, že nabité částice Slunečního větru očesávají horní vrstvy marsovské atmosféry se už vědělo dříve. MAVEN hlavně umožnil výzkumníkům přesně specifikovat množství plynů, o které planeta tímto procesem přichází. Data zároveň potvrzují dříve předpokládaný fakt, že množství ztracených plynů velmi výrazně roste během solárních bouří, kdy Slunce vyvrhuje více nabitých částic.

„Vypadá to, že Mars opravdu měl tak hustou atmosféru, že umožňovala přítomnost kapalné vody, což je klíčová složka nutná pro vznik života, tak jak jej známe,“ říká astronaut a zástupce administrátora NASA pro vědu John Grunsfeld. „Tím, že pochopíme procesy, které způsobily, co se stalo s atmosférou Marsu zlepší naše obecné znalosti o dynamice a formování všech planetárních atmosfér obecně,“ dodává Grunsfeld.

 

Vizualizace naměřených dat – konkrétně jde o únik negativních iontů kyslíku. Zdroj: http://svs.gsfc.nasa.gov/

MAVEN a jeho citlivé přístroje změřily, že solární vítr odebírá z atmosféry Marsu zhruba 100 gramů plynů za sekundu. „Stejně jako když zloděj každý den krade drobné z pokladny, po čase začne být ztráta výrazná,“ nachází zajímavou paralelu Bruce Jakosky, hlavní výzkumník v projektu MAVEN z University of Colorado ve městě Boulder. Z toho, co víme o Slunci a jeho vývoji se zdá, že v době, kdy byla naše hvězda mladší – tedy před několika miliardami let – tak byla i aktivnější. Tím pádem musela být výraznější i eroze Slunečního větru – podobně jako to nyní pozorujeme při solárních bouřích.

 

V březnu letošního roku totiž Mars zasáhla série takových bouří a citlivé přístroje sondy MAVEN okamžitě zaznamenaly vyšší ztráty v atmosféře. Právě vyšší solární aktivita spojená s vyššími ztrátami plynů zřejmě stojí za výraznou změnou marsovského klimatu. Sluneční vítr je proud nabitých částic tvořený hlavně protony a elektrony, který tryská ze sluneční atmosféry a dosahuje rychlosti více než 1,5 milionu kilometrů za hodinu. Magnetické pole vznikající průletem kolem Marsu, generuje elektrické pole, které dále urychluje ionty (nabité částice plynů) v horních vrstvách atmosféry Marsu a vystřeluje je do vesmíru.

Sonda MAVEN detekovala tři hlavní oblasti, ve kterých dochází k největším ztrátám – první dostala název ohon a táhne se za planetou – tudy se ztrácí 75% všech plynů. Necelých 25% je unášeno výtrysky u pólů. Zbytek pak patří do rozšířeného oblaku plynů kolem Marsu.

Vědci měli už dříve informace o tom, že na Marsu tekla voda – ať už hovoříme o dnes vyschlých řekách, či údolích, které si zachovaly svůj typický tvar, nebo o výzkumu, který dělá vozítko Curiosity – jeho analýza odvrtaných hornin ukázala, že zdejší materiály vznikaly ve vodním prostředí. Ostatně nedávný objev tekoucí vody na Marsu pomocí dat ze sondy MRO jen doplňuje celou mozaiku historie planety.

Mars na rozdíl od Země nemá magnetické pole, jehož siločáry brání Slunečnímu větru v erozi atmosféry. Zdroj: http://svs.gsfc.nasa.gov/

Všechno nyní ukazuje na to, že Mars byl před miliardami let velmi podobný Zemi – měl jezera, řeky, možná dokonce oceán. Dnešní podmínky ale neumožňují, aby se tu dlouhodobě vyskytovala voda. Je proto na místě ptát se proč k tomu došlo. Co způsobilo, že Mars o atmosféru přišel, zatímco Země si ji zachovala. Na tyto otázky zatím neznáme přesnou odpověď, ale všichni asi tuší, odkud vítr fouká. Svou roli sehrála absence magnetického pole, které chrání Zemi kromě jiného před účinky Slunečního větru.

Ale MAVEN nezkoumá jen erozi vlivem Slunečního větru, byť jde o nejvýznamnější faktor při ztrátě plynů z atmosféry. Americká sonda zkoumá třeba i ztrátu plynů způsobenou přímým dopadem iontů nebo únik vodíkových atomů. MAVEN je první sondou, která byla poslána k Marsu čistě za účelem zkoumání atmosféry. Měla zjistit kolik plynů a vody planeta v minulosti ztratila i to, jaký vliv má Slunce na změny v atmosféře. Aktuální data a s nimi spojené objevy ukazují, že stroj pracuje správně a zadané úkoly plní podle očekávání. Primární vědecká fáze sondy skončí 16. listopadu, ale dá se očekávat její prodloužení, které by umožnilo lépe prozkoumat všechny procesy v delším časovém horizontu.

Zdroje informací:
http://www.nasa.gov/
http://svs.gsfc.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a004300/a004370/Mars_Solar_Storm_Ion_Loss_print.jpg
http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a004300/a004370/Mars_Ion_Escape_Low_High_print.jpg
http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a004300/a004370/still_just_chart_withMars.5200_print.jpg
http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a004300/a004370/Mars_vs_Earth_Solar_Wind_print.jpg

Psáno pro Kosmonautix a osel.cz