Επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) αποκαλύπτουν σε μελέτη τους τι συνέβη όταν μια ηλιακή «υπερκαταιγίδα» χτύπησε τον Άρη γεγονός που ρίχνει φως στην εξέλιξη του πλανήτη αλλά και προσθέτει γνώσεις για την οργάνωση επανδρωμένων αποστολών εκεί.
Οι δορυφόροι Mars Express και ExoMars Trace Gas Orbiter που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Άρη κατέγραψαν μια πολύ ισχυρή ηλιακή καταιγίδα που χτύπησε τον Κόκκινο Πλανήτη ενώ η ίδια ηλιακή καταιγίδα είχε πλήξει και τη Γη. Οι ερευνητές την ονόμασαν «υπερκαταιγίδα» η οποία προκάλεσε προβλήματα λειτουργίας στα διαστημόπλοια και υπερφόρτισε την ανώτερη ατμόσφαιρα του Άρη.
Η ηλιακή καταιγίδα έπληξε τη Γη στις 11 Μαΐου 2024 και ήταν η ισχυρότερη που έχει καταγραφεί στον πλανήτη μας εδώ και πάνω από 20 χρόνια. Δημιούργησε εντυπωσιακό σέλας που συνήθως εμφανίζεται μόνο κοντά στους πόλους αλλά στη προκειμένη περίπτωση έγιναν ορατά μέχρι και σε περιοχές κοντά στον ισημερινό όπως το Μεξικό.
Οι δύο δορυφόροι δέχθηκαν ποσότητα ακτινοβολίας που κανονικά δέχονται σε χρονικό διάστημα 200 ημερών σε μόλις 64 ώρες προκαλώντας τους δυσλειτουργίες όπως συμβαίνει και στους δορυφόρους γύρω από τη Γη όταν συμβαίνει αυτό το φαινόμενο.
«Η επίδραση ήταν εντυπωσιακή: η ανώτερη ατμόσφαιρα του Άρη πλημμύρισε από ηλεκτρόνια. Ήταν η μεγαλύτερη αντίδραση σε ηλιακή καταιγίδα που έχουμε δει ποτέ στον Άρη» δήλωσε ο Τζέικομπ Πάροτ ερευνητής της ESA και επικεφαλής της ομάδας που μελέτησε τα δεδομένα που κατέγραψαν οι δύο δορυφόροι.
Η ηλιακή καταιγίδα αύξησε τον αριθμό των ηλεκτρονίων σε δύο στρώματα της ατμόσφαιρας του Άρη σε ποσοστό +45% σε ύψος περίπου 110 χλμ. και +278% σε ύψος περίπου 130 χλμ. Αυτό αποτελεί τον μεγαλύτερο αριθμό ηλεκτρονίων που έχουν ποτέ παρατηρηθεί στην ατμόσφαιρα του Άρη.
Επίδραση της διαστημικής κακοκαιρίας
Η υπερκαταιγίδα έδειξε επίσης πόσο αρνητικά μπορεί να επηρεάσει η διαστημική κακοκαιρία την τεχνολογία στο Διάστημα. «Η καταιγίδα προκάλεσε επίσης σφάλματα στους υπολογιστές και των δύο δορυφόρων, ένας συνηθισμένος κίνδυνος από τέτοια φαινόμενα επειδή τα σωματίδια έχουν τεράστια ενέργεια και είναι δύσκολο να προβλεφθούν» πρόσθεσε ο Πάροτ.
Ευτυχώς οι δύο δορυφόροι έχουν σχεδιαστεί για τέτοιες συνθήκες με εξαρτήματα ανθεκτικά στην ακτινοβολία ενώ διαθέτουν ειδικά συστήματα εντοπισμού και διόρθωσης σφαλμάτων. Έτσι μπόρεσαν να ανακάμψουν γρήγορα.
Η τεχνική
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια πρωτοποριακή τεχνική που ονομάζεται radio occultation. Το Mars Express στέλνει ένα ραδιοσήμα προς το Trace Gas Orbiter. Το σήμα περνά μέσα από την ατμόσφαιρα του Άρη και η ατμόσφαιρα το εκτρέπει και επιστρέφει το σήμα.
Αναλύοντας την παραμόρφωση του σήματος, οι επιστήμονες μπορούν να καταλάβουν τη δομή των ατμοσφαιρικών στρωμάτων και τη συγκέντρωση σωματιδίων Ο επιστήμονας της ESA Κόλιν Γουίλσον εξήγησε ότι αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται εδώ και δεκαετίες, αλλά συνήθως μεταξύ διαστημοπλοίων-δορυφόρων και Γης. Τα τελευταία χρόνια εφαρμόζεται και μεταξύ δορυφόρων γύρω από τον Άρη.
Η διαφορά αντίδρασης
Τα φαινόμενα και οι παρενέργειες των ηλιακών καταιγίδων έχουν διαφορετικές επιπτώσεις σε Γη και Άρη επειδή ο πλανήτης μας διαθέτει ισχυρό μαγνητικό πεδίο που προστατεύει την ατμόσφαιρα, εκτρέπει τα φορτισμένα σωματίδια και τα κατευθύνει προς τους πόλους όπου δημιουργείται σέλας.
Ο Άρης όμως δεν διαθέτει μαγνητόσφαιρα με αποτέλεσμα η ατμόσφαιρά του να εκτίθεται άμεσα στον ηλιακό άνεμο και οι ηλιακές καταιγίδες να επηρεάζουν πολύ πιο έντονα τον πλανήτη.
Τα αποτελέσματα της μελέτης βοηθούν τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς ο Άρης έγινε ξηρός και έρημος αφού ενισχύουν τη θεωρία ότι ο ηλιακός άνεμος προκάλεσε μαζική διαρροή της ατμόσφαιρας του Άρη στο Διάστημα γεγονός που προκάλεσε με τη σειρά του απώλεια του νερού που υπήρχε στην επιφάνεια του δημιουργώντας τον απέραντο έρημο και ακραίων συνθηκών κόσμο που γνωρίζουμε σήμερα.
Η ένταση των ηλιακών καταιγίδων θα πρέπει να ληφθεί υπόψη στην οργάνωση επανδρωμένων αποστολών στον Άρη αφού θα πρέπει να θεωρείται δεδομένο ότι κατά τη διάρκεια τους θα υπάρχει διακοπή επικοινωνίας των βάσεων αρχικά και των κοινοτήτων αργότερα που θα δημιουργηθούν στον Κόκκινο Πλανήτη με τους δορυφόρους που θα παρέχουν τηλεπικοινωνιακές και άλλες υπηρεσίες.
