Останніми тижнями Сонце стало настільки неспокійним, що Земля неодноразово піддавалася бомбардуванню випромінюванням і частинками, що викидаються при виверженнях сонячної плазми.
Але Земля – не єдина планета, на яку впливають сонячні бурі. Марс, що знаходиться всього в 1,5 рази далі від Сонця, також зазнав впливу величезних викидів частинок, що пролітають крізь Сонячну систему.
Магнітне середовище та атмосфера Червоної планети набагато слабші, ніж на Землі, тому наслідки сонячних бур виглядають там дещо інакше. Але такі інструменти, як ті, що встановлені на орбітальному апараті MAVEN, зареєстрували ці ефекти – і тепер ми можемо використовувати ці дані для розуміння радіаційного середовища на Марсі і того, як воно може вплинути на майбутніх дослідників Марса.
“Це була найбільша подія сонячних енергійних частинок, яку коли-небудь спостерігав MAVEN”, – каже фізик Крістіна Лі з Каліфорнійського університету в Берклі. “За останні тижні відбулося кілька сонячних подій, тому ми спостерігали хвилю за хвилею частинок, що падали на Марс”.
Плямисті спостереження, спричинені потраплянням заряджених сонячних частинок в навігаційну камеру марсохода Curiosity. (NASA/JPL-Caltech)
Тут, на Землі, найбільші ефекти спостерігалися на початку травня, коли виверження, відомі як корональний викид маси (КВМ) – величезні викиди сонячної плазми і магнітних полів, які іноді відбуваються разом зі спалахами на Сонці – були викинуті в нашому напрямку.
Результатом стало вражаюче розмаїття кольорів полярного сяйва, яке можна було спостерігати на широтах, зазвичай недоступних для такого видовища, коли сонячні частинки заплутувалися в магнітному полі Землі і падали на земну атмосферу, де взаємодія з її частинками спричиняла приголомшливе світлове шоу.
Згодом область сонячної плями, відповідальна за ці спалахи, відвернулася на дальній бік Сонця, але наша зоря-господарка ще не закінчила свої витівки. 20 травня на далекому боці Сонця сталося абсолютно величезне спалах, потужність якого оцінюється в X12, що робить його одним з найпотужніших сонячних спалахів, які коли-небудь були виявлені. Одразу після цього стався викид CME – і Марс опинився на лінії вогню.
Світло від спалаху прибуло першим, зануривши Марс у сонячне рентгенівське та гамма-випромінювання. Частинки CME рухаються значно повільніше за швидкість світла, тому вони прибули трохи пізніше, викликавши полярні сяйва в марсіанській атмосфері.
Марс не має глобального магнітного поля, як Земля. Він не має внутрішньої активності – динамо – для його створення. На Землі магнітне поле прискорює сонячні частинки до полюсів, де вони випадають дощем в іоносферу. Ось чому полярне сяйво зосереджене у вищих широтах.
Оскільки Марс не має такого магнітного поля, полярні сяйва там, як правило, глобальні. Але є заковика. Виникаючі “світлові шоу” відбуваються в ультрафіолетовому діапазоні – це означає, що ми не зможемо побачити їх неозброєним оком.
На щастя, у нас є супутники на орбіті Червоної планети, які можуть це зробити. MAVEN фіксує постійні ультрафіолетові коливання в марсіанській атмосфері, коли хвиля за хвилею сонячні частинки врізаються в неї.
Марсоходи на поверхні також вимірюють приплив радіації від спалаху. Земна атмосфера блокує найбільш енергійне світло від досягнення поверхні, але об’єм атмосфери, що оточує Марс, становить менше 1 відсотка від об’єму земної, що майже не залишає захисту від сонячних променів.
Після гігантського спалаху детектор оцінки радіації “К’юріосіті” зафіксував сплеск радіації до 8 100 мікрогрей – це еквівалентно 30 рентгенівським знімкам грудної клітки одночасно і є найбільшим сплеском, зафіксованим марсоходом. Такий сплеск не є смертельним, але й не дуже корисним для здоров’я.
Насправді, чорно-білі зображення Curiosity, отримані під час шторму, наповнені “снігом” – статичним зарядом, що утворюється при взаємодії заряджених частинок з камерою.
Вимірювання дає вченим, які працюють над розробкою місії на Марс, ключову точку даних для розуміння того, в яке радіаційне середовище можуть потрапити дослідники, що може допомогти розробити стратегії уникнення або захисту від сплесків.
“Скелі або лавові трубки забезпечать додатковий захист астронавта від такої події. На орбіті Марса або у відкритому космосі потужність дози буде значно більшою”, – каже фізик Дон Хаслер з Південно-Західного науково-дослідного інституту.
Тим часом, оскільки ми входимо в найактивнішу фазу сонячного циклу, прогнозується ще більше бурь. Хаслер додає: “Я не здивуюся, якщо ця активна область на Сонці продовжить вивергатися, що означає ще більше сонячних бурь на Землі і Марсі протягом найближчих тижнів”.
