Докторантка Шведського інституту космічної фізики та Університету Умео Ци Чжан проливає світло на процес, який перетворив Марс із теплої, вологої планети на холодну пустелю. Її дослідження зосереджується на взаємодії атмосфери Марса з сонячним вітром — потоком заряджених частинок від Сонця, що безперервно бомбардує планету.

Відсутність глобального магнітного поля робить Марс особливо вразливим до впливу сонячного вітру, який поступово “здуває” атмосферу планети у відкритий космос. Новаторський підхід Ци Чжан дозволяє детально вивчити цей процес, що має вирішальне значення для розуміння еволюції червоної планети.

Беззахисний Марс та сонячний вітер

На відміну від Землі, захищеної потужним магнітним полем, Марс безпосередньо взаємодіє з сонячним вітром. Ця взаємодія триває мільярди років, поступово позбавляючи планету її атмосфери.

Дослідження Ци Чжан зосереджується на втечі важких іонів з атмосфери Марса. Це частинки, які відіграють ключову роль у підтримці атмосферної щільності. Втрата цих іонів має критичне значення для загальної стабільності атмосфери.

Вчена комбінує дані марсіанських супутників з передовими комп’ютерними моделями. Такий підхід дозволяє створити повну картину процесів, що відбуваються у верхніх шарах атмосфери Марса.

Інноваційні методи дослідження

“Мій метод дозволяє оцінити, скільки атмосфери Марса втрачається в космос за різних умов, і зрозуміти сили, що керують цим процесом”, — пояснює Ци Чжан. “Це має вирішальне значення для складання історії планети та прогнозування її майбутнього”.

Дослідження показує, як різні фактори сонячної активності впливають на швидкість втечі атмосферних частинок. Серед цих факторів — сонячна радіація, сонячний динамічний тиск та міжпланетне магнітне поле.

Ці дослідження ґрунтуються на даних з наукових приладів Аналізатора космічної плазми та енергійних атомів (ASPERA-3). Цей прилад знаходиться на борту космічних апаратів “Марс-Експрес” Європейського космічного агентства та “Мавен” НАСА, які обертаються навколо Марса.

Виявлення унікальних атмосферних процесів

Одним з ключових відкриттів Ци Чжан є концепція “виродженої індукованої магнітосфери”. Це особливий стан, який виникає за екстремальних умов сонячного вітру та викликає сплеск атмосферної евакуації.

У цьому стані Марс втрачає значно більше атмосферних частинок, ніж за звичайних умов. Такі події могли відігравати важливу роль в еволюції марсіанської атмосфери протягом мільярдів років.

Подібні процеси можуть відбуватися і на інших планетах без власного магнітного поля. Тому відкриття має значущість не лише для розуміння Марса, але й для дослідження екзопланет — планет за межами нашої Сонячної системи.

Значення для майбутніх досліджень

Робота Ци Чжан має як фундаментальне, так і практичне значення. З фундаментальної точки зору, вона поглиблює наше розуміння еволюції планетарних атмосфер під впливом зірок.

Для майбутніх місій на Марс це дослідження може допомогти краще передбачити умови, з якими зіткнуться космічні апарати та, потенційно, люди. Розуміння атмосферних процесів також критичне для оцінки можливостей тераформування Марса в далекому майбутньому.

Крім того, методологія, розроблена Ци Чжан, може бути адаптована для вивчення інших планет без магнітного поля. Це робить її дослідження важливим внеском у планетарну науку загалом.