Două sonde spațiale ale Agenției Spațiale Europeane (ESA), aflate pe orbita planetei Marte, au surprins în detaliu impactul unei furtuni solare extrem de puternice care a ajuns până la Planeta Roșie.
Evenimentul cosmic a fost monitorizat de sondele Mars Express și ExoMars Trace Gas Orbiter, iar rezultatele observațiilor au fost prezentate într-un studiu publicat în revista Nature Communications, citat de Space.com.
Superfurtuna solară nu a afectat doar Marte. Aceeași explozie de activitate solară a lovit și Pământul pe 11 mai 2024 și a fost considerată cea mai intensă furtună geomagnetică din ultimii peste două decenii. Pe planeta noastră, fenomenul a produs aurore spectaculoase vizibile mult mai aproape de ecuator decât în mod obișnuit, inclusiv în zone din Mexic, unde astfel de lumini sunt extrem de rare.
Radiații intense detectate de sondele spațiale
Atunci când furtuna solară a ajuns la Marte, instrumentele celor două sonde ESA au detectat o cantitate enormă de radiații. În doar 64 de ore, sondele s-au confruntat cu un nivel de radiație pe care în mod normal l-ar fi acumulat pe parcursul a aproximativ 200 de zile.
Potrivit cercetătorilor, impactul asupra atmosferei marțiene a fost semnificativ.
„Impactul a fost remarcabil: atmosfera superioară a lui Marte a fost inundată de electroni”, a declarat Jacob Parrott, cercetător în cadrul ESA și coordonator al echipei de studiu.
El a subliniat că fenomenul reprezintă unul dintre cele mai intense efecte ale unei furtuni solare observate vreodată pe Marte.
„A fost cel mai mare răspuns la o furtună solară pe care l-am văzut vreodată pe Marte”, a precizat Parrott.
Creșteri spectaculoase ale electronilor în atmosferă
Analizele realizate de echipa de cercetători au arătat că furtuna solară a provocat creșteri masive ale numărului de electroni în două regiuni ale atmosferei marțiene.
La o altitudine de aproximativ 110 kilometri, numărul electronilor a crescut cu aproximativ 45%, iar la 130 de kilometri deasupra suprafeței planetei creșterea a fost mult mai dramatică, ajungând la 278%.
Aceste valori reprezintă cea mai mare densitate de electroni detectată vreodată de oamenii de știință în atmosfera Planetei Roșii.
Efecte asupra tehnologiei spațiale
Furtuna solară a demonstrat și riscurile pe care astfel de evenimente le pot avea asupra echipamentelor spațiale.
Radiațiile intense au provocat erori temporare în sistemele informatice ale ambelor sonde orbitale.
„Furtuna a cauzat, de asemenea, erori de calculator pentru ambele sonde spațiale – un pericol tipic al vremii spațiale”, a explicat Parrott. „Particulele implicate sunt extrem de energetice și dificil de prezis”.
Cu toate acestea, misiunile nu au fost puse în pericol, deoarece sondele au fost proiectate pentru a face față unor astfel de condiții extreme.
„Din fericire, sondele au fost construite cu componente rezistente la radiații și sisteme capabile să detecteze și să corecteze aceste erori, astfel încât și-au revenit rapid”, a adăugat cercetătorul.
O tehnică specială pentru studierea atmosferei marțiene
Pentru a analiza efectele furtunii solare asupra atmosferei lui Marte, cercetătorii au folosit o metodă inovatoare numită ocultare radio.
Această tehnică presupune transmiterea unui semnal radio de la sonda Mars Express către ExoMars Trace Gas Orbiter în momentul în care acesta coboară sub orizontul planetei. Semnalul radio este apoi deviat și reflectat de straturile atmosferei marțiene, oferind cercetătorilor informații despre structura și compoziția acesteia.
Colin Wilson, om de știință al proiectelor Mars Express și TGO la ESA, a explicat că metoda este folosită de mult timp în explorarea spațiului.
„Această tehnică este utilizată de decenii pentru a studia Sistemul Solar, dar în trecut semnalele erau trimise de la o sondă către Pământ”, a spus Wilson.
El a precizat că utilizarea metodei între două sonde aflate pe orbita lui Marte a început abia în ultimii cinci ani.
De ce Marte reacționează diferit la furtunile solare
Observațiile au scos în evidență și o diferență majoră între modul în care reacționează Marte și Pământul la furtunile solare.
Planeta noastră este protejată de o magnetosferă puternică, generată de câmpul magnetic al Pământului. Aceasta deviază o mare parte din particulele încărcate venite de la Soare și limitează impactul asupra atmosferei.
În schimb, Marte nu mai are un câmp magnetic global puternic, ceea ce face ca atmosfera sa să fie mult mai vulnerabilă la radiațiile și particulele provenite de la Soare.
Din acest motiv, furtunile solare pot afecta mult mai puternic atmosfera Planetei Roșii.
O oportunitate rară pentru cercetători
Momentul observațiilor a fost extrem de norocos pentru echipa de cercetare.
„Am reușit să folosim această tehnică cu Mars Express și TGO la doar 10 minute după ce o erupție solară majoră a lovit Marte”, a explicat Parrott.
În mod normal, astfel de observații sunt realizate doar de două ori pe săptămână, ceea ce face ca sincronizarea evenimentului să fie remarcabilă.
Ce ar putea explica furtunile solare despre istoria lui Marte
Studiul a analizat trei tipuri de evenimente solare asociate aceleiași furtuni:
- erupție intensă de radiații;
- un flux de particule de mare energie;
- material aruncat în spațiu în urma unei ejecții de masă coronală (CME).
Atunci când aceste particule și radiații au lovit atmosfera marțiană, electronii au fost smulși din atomii neutri, creând un număr imens de particule încărcate.
Cercetătorii consideră că astfel de procese ar putea explica cum Marte a pierdut o mare parte din atmosferă și din apa pe care o avea cândva.
„Rezultatele ne ajută să înțelegem mai bine modul în care furtunile solare transferă energie și particule în atmosfera lui Marte”, a declarat Wilson.
Potrivit acestuia, aceste procese ar putea avea legătură cu transformarea planetei dintr-un mediu potențial locuibil într-un peisaj arid și steril.
Impactul asupra explorării spațiale
Un alt aspect important descoperit de cercetători este faptul că acumularea mare de electroni în atmosfera superioară a lui Marte poate afecta comunicațiile radio.
„Dacă atmosfera superioară a lui Marte este plină de electroni, acest lucru ar putea bloca semnalele radar pe care le folosim pentru a explora suprafața planetei”, a explicat Wilson.
Din acest motiv, înțelegerea fenomenelor de vreme spațială este esențială pentru planificarea viitoarelor misiuni către Marte și alte planete.
