Космічні апарати Mars Express і ExoMars Trace Gas Orbiter Європейського космічного агентства зафіксували потужну сонячну супербурю, яка у травні 2024 року вдарила по Марсу. Подія супроводжувалася різким зростанням електронів у верхніх шарах атмосфери та збоями в роботі космічних апаратів. Дослідники назвали це найбільшою реакцією марсіанської атмосфери на сонячну бурю з усіх коли-небудь зафіксованих, повідомляє Space.
Під час події орбітальні апарати зазнали впливу випромінювання, еквівалентного приблизно 200 дням космічної радіації всього за 64 години. Внаслідок бурі також виникли комп’ютерні збої на борту обох апаратів.
“Вплив був надзвичайним: верхні шари атмосфери Марса були заповнені електронами”, — заявив науковець Європейського космічного агентства та керівник дослідницької групи Джейкоб Парротт. За його словами, вченим пощастило зафіксувати подію майже одразу після її початку.
Дослідники зафіксували різке зростання концентрації електронів у двох шарах марсіанської атмосфери. На висоті приблизно 110 кілометрів їх кількість збільшилася на 45%, а на висоті 130 кілометрів — на 278%.
Це найбільший показник концентрації електронів, який коли-небудь спостерігали у верхніх шарах атмосфери Червоної планети. Науковці вважають, що подібні події демонструють, наскільки сильно космічна погода може впливати на планетарні атмосфери та космічні технології.
Для дослідження бурі, опублікованого в журналі Nature Communications, команда використала новаторський метод “радіоокультації”. Під час експерименту Mars Express передавав радіосигнал на Trace Gas Orbiter, коли апарат опускався за горизонт Марса, а сигнал проходив крізь атмосферу планети. Це дозволило вченим визначити структуру атмосферних шарів та їхні зміни під час сонячної бурі.
“Ця техніка фактично використовувалася протягом десятиліть для дослідження Сонячної системи, але з використанням сигналів, що передаються від космічного корабля на Землю”, — пояснив науковець проєкту ЄКА Колін Вілсон. За його словами, лише протягом останніх п’яти років метод почали застосовувати безпосередньо між двома космічними апаратами на орбіті Марса, що дозволило отримати більш детальні дані про реакцію атмосфери планети.
Дослідники також підкреслюють, що Марс реагує на сонячні бурі значно інакше, ніж Земля. На відміну від нашої планети, Марс не має потужної магнітосфери, яка могла б відхиляти заряджені частинки Сонця.
Під час дослідження вчені проаналізували три типи сонячних подій: радіаційний спалах, потік високоенергетичних частинок і корональний викид маси. Коли ці потоки досягли атмосфери Марса, вони вибили електрони з нейтральних атомів, що й спричинило рекордну концентрацію заряджених частинок.
Науковці вважають, що подібні процеси могли відіграти роль у формуванні сучасного вигляду Марса. Планета втратила значну частину своєї атмосфери та води, ймовірно, через тривалий вплив сонячного вітру.