Mars nema globalno magnetsko polje poput Zemlje, ali iznad pojedinih dijelova njegove kore ipak se pojavljuju aurore. Novo istraživanje pokazuje da ih može pokretati mali magnetski ciklus u kojem se Sunčev vjetar povezuje s lokalnim magnetskim poljima Marsove kore i usmjerava elektrone prema atmosferi.
Zaključak se temelji na podacima NASA-ine sonde MAVEN. Letjelica više ne radi, no njezina arhiva i dalje donosi znanstvene rezultate. Kako smo prethodno pisali, NASA je u lipnju službeno završila misiju MAVEN nakon gubitka kontakta sa sondom, ali su njezini instrumenti prije toga prikupili mjerenja potrebna za novu analizu.
Lokalna polja Marsove kore stvaraju male magnetske sustave
Na Zemlji se aurore najčešće pojavljuju blizu polova. Sunčev vjetar, tok električki nabijenih čestica koji neprestano struji sa Sunca, djeluje na Zemljino magnetsko polje. U određenim uvjetima elektroni se usmjeravaju prema višim slojevima atmosfere, gdje pobuđuju atome i molekule plinova. Ti plinovi zatim emitiraju svjetlost koju vidimo kao polarnu svjetlost.
Mars je drukčiji. Njegovo je nekadašnje globalno magnetsko polje nestalo prije nekoliko milijardi godina, ali su dijelovi kore, osobito na južnoj polutki, zadržali snažnu magnetizaciju. Ta lokalna polja ne štite cijeli planet kao Zemljino magnetsko polje, ali iznad površine stvaraju male magnetske sustave.
Znanstvenici su upravo u tim područjima prepoznali mali ciklus povezivanja i preslagivanja magnetskih silnica. Riječ je o procesu sličnom onome koji na Zemlji sudjeluje u nastanku polarne svjetlosti, samo u mnogo manjem i lokaliziranom obliku.
Rekonekcija usmjerava elektrone prema atmosferi
Kada se međuplanetarno magnetsko polje, koje Sunčev vjetar nosi kroz Sunčev sustav, povoljno poveže s poljem Marsove kore, magnetske se silnice mogu presložiti. Taj proces zove se magnetska rekonekcija. Pri njemu se oslobađa energija, nastaju električne struje i mijenja se kretanje plazme.
Autori rada opisuju lokalnu cirkulaciju koja ubrzava elektrone prema Marsovoj atmosferi. Ondje elektroni pobuđuju plinove i stvaraju auroru. MAVEN je već ranije zabilježio vrlo lokalizirane aurore iznad magnetizirane kore, no nova analiza objašnjava mehanizam koji elektronima daje potrebnu energiju.
Za analizu su upotrijebljena mjerenja MAVEN-ova magnetometra te instrumenata Solar Wind Electron Analyzer i STATIC. Kombinacija tih podataka omogućila je znanstvenicima da odrede magnetsku konfiguraciju, električne struje i tokove plazme u lokalnim magnetskim sustavima iznad Marsove kore.
To ne znači da Mars ima magnetosferu poput Zemljine. Nalaz pokazuje da ista osnovna fizika može djelovati i na mnogo manjem području, ondje gdje su sačuvana snažna magnetska polja kore.
Sunčev vjetar nije jednoličan tok. Njegova se svojstva mijenjaju pod utjecajem magnetskih polja i plazme kroz koju prolazi. Marsov slučaj sada pruža rijedak uvid u to kako Sunčev vjetar može pokrenuti auroralne procese čak i na planetu koji više nema globalno magnetsko polje.
Podaci ostaju korisni i nakon kraja misije
Nalaz pomaže objasniti zašto se lokalne aurore pojavljuju iznad određenih područja Marsove kore i kako Sunčev vjetar ondje stupa u interakciju s lokalnim magnetskim poljima.
Nova analiza ne mijenja činjenicu da MAVEN više ne šalje podatke, ali pokazuje koliko je vrijedan ostao njegov arhiv. Letjelica je više od desetljeća proučavala gornju atmosferu Marsa, ionosferu i utjecaj Sunca na gubitak atmosfere. Njezina mjerenja i dalje pomažu objasniti procese koji se ne mogu vidjeti na običnim snimkama površine.
