NASA-in orbiter MAVEN zabilježio je u Marsovoj ionosferi proces koji se ondje nije očekivao. U stručnoj literaturi poznat je kao Zwan-Wolf effect (učinak Zwan-Wolf), a dosad se povezivao s magnetosferama planeta, ne s dubljim dijelovima atmosfere svijeta koji nema globalno magnetsko polje.
Signal je postao vidljiv nakon snažne Sunčeve oluje koja je u prosincu 2023. pogodila Mars i nakratko promijenila uvjete u njegovoj okolini.
Neobičan trag u Marsovoj ionosferi
Sve je počelo s promjenama u mjerenjima magnetskog polja. Dok je MAVEN prolazio kroz gornje slojeve Marsove atmosfere, instrumenti su zabilježili sitne oscilacije koje nisu odgovarale očekivanom ponašanju ionosfere.
Christopher Fowler sa Sveučilišta West Virginia, glavni autor studije, u podacima je najprije vidio nešto neobično, ali nije odmah bilo jasno što stoji iza toga. Tek kada su istraživači usporedili mjerenja više MAVEN-ovih instrumenata, pokazalo se da se promjene ne odnose samo na magnetsko polje. U istom su se području mijenjali i raspored te gibanje nabijenih čestica.
Najbolje objašnjenje bio je učinak Zwan-Wolf, plazmeni proces prvi put opisan 1976. godine. U njemu se nabijene čestice zbijaju i preraspodjeljuju duž magnetskih struktura. Na Zemlji se takav proces proučava u magnetosferi, području kojim dominira globalno magnetsko polje planeta. Na Marsu je sada prepoznat znatno niže, u ionosferi, električno aktivnom sloju gornje atmosfere ispod približno 200 kilometara visine.
Mars nema Zemljin magnetski štit
Mars nema globalno magnetsko polje poput Zemlje. Njegova je atmosfera zato izravnije izložena Sunčevu vjetru, stalnoj struji nabijenih čestica koja dolazi sa Sunca. Ta izloženost jedan je od ključnih razloga zbog kojih je Mars tijekom milijardi godina izgubio velik dio atmosfere u svemir.
Ipak, oko Marsa postoji promjenjiv magnetski okoliš. Nastaje kada Sunčev vjetar djeluje na Marsovu ionosferu i stvara induciranu magnetosferu. Ona nije stabilan štit poput Zemljina magnetskog polja. Mijenja se pod pritiskom svemirskog vremena i posebno snažno reagira na veće poremećaje sa Sunca.
Jedan takav poremećaj stigao je do Marsa u prosincu 2023. kada je koronalni izbačaj masa pogodio planet i naglo promijenio uvjete u njegovoj okolini. Upravo je taj događaj, prema novoj studiji, pojačao signal dovoljno da ga MAVEN-ovi instrumenti jasno izdvoje.
Proces koji je vjerojatno bio preslab da bi se vidio
Istraživači ne misle nužno da je riječ o rijetkoj pojavi. Moguće je da se isti proces u Marsovoj ionosferi događa često, možda i stalno, ali je u normalnim uvjetima preslab da bi ga instrumenti mogli prepoznati.
Sunčeva oluja zato je poslužila kao prirodni pojačivač. Nije stvorila samu pojavu, ali je promijenila okolinu Marsa dovoljno snažno da se skriveni plazmeni proces pojavi u podacima.
To mijenja način na koji se gleda Marsova gornja atmosfera. Ona nije samo rijedak sloj plina koji Sunčev vjetar postupno odnosi u svemir. U njoj se, pod pritiskom Sunca, mogu razviti složena gibanja nabijenih čestica povezana s magnetskim strukturama, iako planet nema globalno magnetsko polje.
Mars kao trag za Veneru i Titan
Otkriće je zanimljivo i izvan Marsa. Ako se učinak Zwan-Wolf može pojaviti u ionosferi planeta bez globalnog magnetskog polja, slične procese znanstvenici bi mogli tražiti i na drugim tijelima, primjerice na Veneri ili Titanu, najvećem Saturnovu mjesecu.
Takve opservacije imaju i praktičnu vrijednost. Velike Sunčeve oluje mogu mijenjati uvjete oko Marsa, što je važno za orbitere, komunikacijske sustave i buduće misije na površini planeta. Svaka preciznija slika Marsova svemirskog vremena pomaže u planiranju dugotrajnih robotskih misija, a s vremenom i ljudskih boravaka na Crvenom planetu.
MAVEN je lansiran u studenome 2013., a u Marsovu orbitu stigao je u rujnu 2014. Misija je osmišljena kako bi istražila gornju atmosferu, ionosferu i način na koji Sunce i Sunčev vjetar utječu na gubitak Marsove atmosfere. Letjelica je 6. prosinca 2025. izgubila signal sa Zemljom, a NASA je početkom 2026. pokrenula analizu anomalije kako bi procijenila stanje orbitera i mogućnost oporavka komunikacije.
MAVEN možda trenutačno ne šalje nove podatke, ali njegova arhiva i dalje otkriva koliko je Marsova atmosfera osjetljiva na Sunce. Proces koji je sada izdvojen iz podataka pokazuje da se u gornjim slojevima Crvenog planeta događa više nego što se dosad moglo vidjeti
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
Izvori i publikacija
Detection of Zwan-Wolf effect in the ionosphere of Mars
DOI: 10.1038/s41467-026-72251-9
Časopis / izvor: Nature Communications
