Nedavna ekstremna solarna oluja pružila je uvid u razinu zračenja s kojom bi se budući astronauti mogli susresti na Crvenom planetu. Osim aurora, oluja je omogućila detaljno proučavanje radijacije.
Solarni maksimum i očekivane oluje
Znanstvenici su već duže vrijeme predviđali snažne solarne oluje na Marsu, otkako je Sunce ranije ove godine ušlo u fazu maksimalne aktivnosti, poznatu kao solarni maksimum. Tijekom posljednjih nekoliko tjedana, NASA-ini roveri i orbiteri omogućili su znanstvenicima promatranje serije solarnih baklji i koronalnih izbačaja mase koji su stigli do Marsa, izazivajući čak i marsovske aurore.
Najveći zabilježeni događaj zbio se 20. svibnja kada je solarna baklja, kasnije procijenjena kao X12—najviša kategorija solarnih baklji—poslala X-zrake i gama zrake prema Marsu. Podaci su prikupljeni putem Solar Orbiter letjelice, zajedničke misije ESA-e (Europske svemirske agencije) i NASA-e. Ova solarna baklja poslala je X-zrake i gama zrake prema Marsu, dok je koronalni izbačaj mase lansirao nabijene čestice. X-zrake i gama zrake stigle su do Marsa brzinom svjetlosti, dok su nabijene čestice stigle nekoliko minuta kasnije.
Praćenje svemirskog vremena
Analitičari iz NASA-inog Moon to Mars Space Weather Analysis Officea u Goddard Space Flight Centru u Greenbeltu, Maryland, pomno su pratili razvoj svemirskog vremena i predvidjeli dolazak nabijenih čestica nakon koronalnog izbačaja mase.
Da su astronauti tada bili pored NASA-inog Curiosity rovera na Marsu, primili bi dozu zračenja od 8.100 mikrograya—što je ekvivalentno 30 rendgenskih snimaka prsnog koša. Iako nije smrtonosna, ovo je bila najveća doza zračenja izmjerena od strane Curiosityjevog Radijacijskog detektora (RAD) otkako je rover sletio prije 12 godina.
Planiranje budućih misija
Podaci prikupljeni putem RAD-a pomoći će znanstvenicima u planiranju najviših razina zračenja s kojima bi se astronauti mogli suočiti. Marsovska topografija, poput strmina ili lavinih cijevi, mogla bi pružiti dodatnu zaštitu od zračenja.
“Strmine ili cijevi lave pružile bi dodatnu zaštitu astronautu od takvog događaja. U Marsovoj orbiti ili dubokom svemiru, stopa doze bila bi znatno veća,” rekao je Don Hassler, glavni istraživač RAD-a iz Southwest Research Institute’s solar system Science and Exploration Division u Coloradu. “Ne bih se iznenadio da ovaj aktivni dio Sunca nastavi eruptirati, što znači još više solarnih oluja na Zemlji i Marsu u narednim tjednima.”
Utjecaji na Marsovu površinu
Tijekom događaja 20. svibnja, toliko energije iz sunčeve oluje udarilo je površinu Marsa da su crno-bijele slike s navigacijskih kamera rovera Curiosity bile prekrivene “snijegom”—bijelim prugama i točkama uzrokovanim udarima nabijenih čestica.
Slično tome, kamera NASA-inog orbitera Mars Odyssey iz 2001. godine, koja se koristi za orijentaciju, bila je preplavljena energijom solarnih čestica, privremeno se ugasivši. Orbiter se oporavio unutar jednog sata koristeći alternativne metode za orijentaciju. Čak i s kratkim prekidom rada kamere, orbiter je prikupio vitalne podatke o X-zrakama, gama zrakama i nabijenim česticama koristeći svoj Detektor visokoenergetskih neutrona.
Marsova aurora
Visoko iznad Curiosityja, NASA-in orbiter MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) zabilježio je još jedan efekt nedavne solarne aktivnosti: sjajne aurore iznad planeta. Način na koji se ove aurore javljaju razlikuje se od onih na Zemlji.
Naša planeta je zaštićena od nabijenih čestica robusnim magnetskim poljem, koje obično ograničava aurore na područja blizu polova. Mars je izgubio svoje interno generirano magnetsko polje u dalekoj prošlosti, pa nema zaštitu od naleta energetskih čestica. Kada nabijene čestice udare u Marsovu atmosferu, rezultiraju aurore koje obuhvaćaju cijeli planet.
Praćenje sunčevih čestica
Tijekom solarnih događaja, Sunce ispušta širok spektar energetskih čestica. Samo najenergetskije od njih mogu dosegnuti površinu Marsa i biti izmjerene putem RAD-a. Manje energetske čestice, koje uzrokuju aurore, detektira MAVEN-ov instrument za solarne energetske čestice.
Znanstvenici koriste podatke tog instrumenta za rekonstrukciju vremenskog okvira svakog trenutka dok solarne čestice prolaze, pažljivo analizirajući kako se događaj razvijao.
“Ovo je bio najveći događaj energetskih solarnih čestica koji je MAVEN ikada zabilježio,” rekla je Christina Lee, voditeljica svemirskih vremenskih istraživanja MAVEN-a sa Sveučilišta Kalifornija, Berkeley’s Space Sciences Laboratory. “Bilo je nekoliko solarnih događaja u posljednjim tjednima, tako da smo svjedočili valu za valom čestica kako pogađaju Mars.
Doprinos budućim misijama
Podaci koje NASA-ine svemirske letjelice prikupljaju neće samo pomoći budućim misijama na Crvenom planetu. Oni također doprinose bogatstvu informacija koje prikupljaju druge heliospisničke misije agencije, uključujući Voyager, Parker Solar Probe i nadolazeću misiju ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers).
ESCAPADE-ova misija, čije je lansiranje planirano za kraj 2024. godine, sastojat će se od dva mala satelita koji će orbitirati Mars i promatrati svemirsko vrijeme iz jedinstvene dvostruke perspektive, pružajući detaljnije podatke nego što MAVEN trenutno može sam izmjeriti.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
