Mars er en underlig planet.
Det er bevis på at den røde planeten en gang var vert for en tykk atmosfære og store hav. På et tidspunkt i utviklingen så imidlertid planeten ut til å lekke mesteparten av atmosfæriske gasser ut i rommet, og verdenshavene fordampet (eller frøs og deretter sublimerte, avhengig av hvor raskt atmosfæretrykket gikk tapt). Det er flere teorier om hvordan den Martiske atmosfæren bortkastet til 1% av jordens jord, inkludert den langsomme erosjonen av solvindpartikler og en plutselig, katastrofal asteroide påvirkning, og sprengte atmosfæren i verdensrommet.
Planetforskere har visst i lang tid at det magnetiske felt i Mars er veldig svakt og har derfor liten beskyttelsesstyrke fra den kontinuerlige solvinden. Gjennom analyse av data fra den pensjonerte NASA Mars Global Surveyor (MGS) satellitten har man fått en ny innsikt.
Langt fra å være godartet kan dette svake skorpemagnetfeltet faktisk ha en negativ innvirkning på atmosfæren og fange atmosfæriske partikler i magnetiske "bobler" (a. Plasmoids) over tusen kilometer bredt, før de blåses en-masse ut i rommet…
Soloppvindens erosjon av den Martiske atmosfæren har lenge vært mistenkt som den primære mekanismen bak tapet av Martian air. Selv om Mars-luften er betydelig forskjellig fra vår egen (den Martiske atmosfæren er først og fremst CO2-basert, mens den jordiske atmosfæren har en pustende nitrogen-oksygenblanding), ble den en gang antatt å være mye tettere enn den er i dag.
Så hvor gikk stemningen? Ettersom den Martiske magnetosfæren er ganske ubetydelig (forskere mener at det globale magnetfeltet kan ha vært mye sterkere i fortiden og muligens blitt skadet av en asteroidpåvirkning), er det lite som avleder energiske solvind-ioner fra å samhandle med atmosfæren nedenfor. På jorden har vi en veldig sterk magnetosfære som fungerer som et usynlig kraftfelt, og forhindrer at ladede partikler kommer inn i atmosfæren vår. Mars har ikke denne luksusen.
Under Mars Global Surveyor-oppdraget, som ble lansert i 1996 (slutten i 2006), oppdaget satellitten et veldig ujevn magnetfelt som stammet fra Marsskorpen, hovedsakelig på den sørlige halvkule. Den naturlige tanken ville være at selv om det er svakt, kan dette lappete feltet gi en viss begrenset beskyttelse for atmosfæren. I følge ny forskning som bruker gamle MGS-data, er dette sannsynligvis ikke tilfelle; det jordskorpemagnetiske feltet kan bidra til, muligens akselererende, lufttapet.
Når det ujevne skorpe-magnetfeltet kommer godt opp fra Marsoverflaten, skaper det "paraplyer" av magnetisk flux, fanger oppladede atmosfæriske partikler. Dusinvis av magnetiske paraplyer dekker opptil 40% av Mars (hovedsakelig konsentrert i sør) og når over atmosfæren. Disse magnetiske strukturene er derfor åpne for angrep fra solvinden.
“Paraplyene er der sammenhengende luftbiter rives bort, ”Sa David Brain fra UC Berkeley, som presenterte sin MGS-undersøkelse på Huntsville Plasma Workshop 2008 27. oktober.
Selv om dette kan høres dramatisk ut, er det en reell mulighet for at denne prosessen er blitt observert på Mars for første gang. De magnetiske paraplyene når gjennom atmosfæren og kjenner dynamisk trykk fra solvinden. Det som skjer videre er en kjent mekanisme innen magnetohydrodynamikk (MHD): gjeninnkobling.
Når jordskorpaparellene tar kontakt med det interplanetære magnetfeltet (IMF) som bæres av solvinden, er det en sjanse for at det kan oppstå en forbindelse igjen. I følge David Brain passerte MGS gjennom et slikt tilkoblingsregion under en av banene. “De sammenføyede felt felt seg rundt en pakke med gass på toppen av den Martiske atmosfæren, og dannet en magnetisk kapsel tusen kilometer bred med ionisert luft fanget inne," han sa. “Solvindvind fikk kapselen til å "klype av", og den blåste bort og tok med seg lasten av luft.”
Siden dette første resultatet har hjernen funnet ytterligere et dusin magnetiske "bobler" som bærer biter av den Martiske ionosfæren med seg. Disse boblene er kjent som “plasmoider” fordi de inneholder ladede partikler eller plasma.
Hjernen er opptatt av å påpeke at disse resultatene langt fra er endelige. For eksempel var MGS bare utstyrt for å oppdage en ladet partikkel, elektronet; ioner har forskjellige egenskaper og kan derfor påvirkes forskjellig. Satellitten tok også målinger i konstant høyde på samme lokale tid på døgnet. Mer data i forskjellige tider og forskjellige høyder er nødvendig.
Et slikt NASA-oppdrag som kanskje kan hjelpe til med plasmoidjakten, er Mars Atmosphere and Volatile Evolution satellitt (MAVEN), planlagt å bli lansert i 2013. MAVEN vil analysere den Martiske atmosfæren for spesifikt å undersøke erosjon fra solvinden, oppdage elektroner og ioner; måler ikke bare magnetisk, men også det elektriske feltet. MAVENs elliptiske bane vil også la sonden undersøke ulike høyder til forskjellige tider.
Så vi venter på MAVEN for å bevise eller motbevise hjernens plasmoidteori. Uansett er dette noen fristende bevis som peker på en ganske uventet mekanisme som bokstavelig talt kan rive Mars 'atmosfære ut i verdensrommet ...
Kilde: NASA
