Το Δεκέμβριο του 2023 επιστήμονες που μελετούσαν δεδομένα από τον Άρη εντόπισαν κάτι εντελώς απρόσμενο, παρατηρήσεις ενός ατμοσφαιρικού φαινομένου που δεν γνωρίζαμε ότι υπάρχει στον Κόκκινο Πλανήτη και τώρα έγινε η ανάλυση του φαινομένου.
Χρησιμοποιώντας όργανα του διαστημοπλοίου MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) της NASA οι επιστήμονες αναγνώρισαν ένα φαινόμενο γνωστό από τη γήινη μαγνητόσφαιρα, όπου φορτισμένα σωματίδια συμπιέζονται σαν οδοντόκρεμα που βγαίνει από σωληνάριο κατά μήκος μαγνητικών δομών που ονομάζονται σωλήνες ροής. Το λεγόμενο φαινόμενο Zwan-Wolf βοηθά στην εκτροπή του ηλιακού ανέμου γύρω από τη Γη και μελετάται εδώ και δεκαετίες.
Τώρα μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature Communications» παρουσιάζει τις πρώτες ολοκληρωμένες παρατηρήσεις του ίδιου φαινομένου στην ατμόσφαιρα του Άρη.
«Καθώς ερευνούσα τα δεδομένα, ξαφνικά παρατήρησα κάποιες πολύ ενδιαφέρουσες ταλαντώσεις. Δεν θα φανταζόμουν ποτέ ότι πρόκειται για αυτό το φαινόμενο, αφού δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ πριν σε πλανητική ατμόσφαιρα» δήλωσε ο Κρίστοφερ Φάουλερ καθηγητής στο Πανεπιστήμιο West Virginia και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
Το φαινόμενο
Το φαινόμενο Zwan-Wolf ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1976 και μέχρι σήμερα είχε παρατηρηθεί μόνο σε πλανητικές μαγνητόσφαιρες, όχι σε ατμόσφαιρες. Σε αντίθεση με τη Γη, ο Άρης δεν διαθέτει παγκόσμιο μαγνητικό πεδίο, γεγονός που επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο και τον διαστημικό καιρό.
Στη νέα μελέτη το φαινόμενο Zwan-Wolf παρατηρήθηκε στην ιονόσφαιρα βαθιά μέσα στην ατμόσφαιρα του Άρη κάτω από τα 200 χιλιόμετρα όπου υπάρχουν μεγάλοι αριθμοί ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων. Τα δεδομένα έδειξαν ότι αυτά τα σωματίδια συμπιέζονταν και διασκορπίζονταν γύρω από την ατμόσφαιρα του Άρη.
Παρότι ο Άρης διαθέτει μια επαγόμενη μαγνητόσφαιρα, δηλαδή ένα μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από την αλληλεπίδραση του ηλιακού ανέμου με την ιονόσφαιρα του πλανήτη το μέγεθος και το σχήμα της μπορούν να αλλάξουν δραματικά κατά τη διάρκεια ισχυρών ηλιακών καταιγίδων και φαινομένων διαστημικού καιρού. Αυτό ακριβώς παρατήρησαν οι ερευνητές στα δεδομένα του MAVEN όταν μια μεγάλη ηλιακή καταιγίδα έπληξε τον Άρη. Σύμφωνα με τα ευρήματά τους, το φαινόμενο Zwan-Wolf ίσως συμβαίνει συνεχώς στην ιονόσφαιρα του Άρη, αλλά σε επίπεδα που δεν μπορούν να ανιχνευθούν από τα όργανα του MAVEN. Η επίδραση της ηλιακής καταιγίδας φαίνεται πως ενίσχυσε το φαινόμενο επιτρέποντας στους επιστήμονες να το παρατηρήσουν.
Τα ευρήματα
Αρχικά οι ερευνητές παρατήρησαν ενδιαφέρουσες διακυμάνσεις στις μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου καθώς το διαστημόπλοιο διέσχιζε την ατμόσφαιρα. Για να εξηγήσουν το φαινόμενο, ανέλυσαν παρατηρήσεις από διάφορα όργανα του MAVEN, συμπεριλαμβανομένων μετρήσεων του περιβάλλοντος φορτισμένων σωματιδίων στην ιονόσφαιρα. Η έρευνά τους αποκάλυψε ακόμη περισσότερα ασυνήθιστα χαρακτηριστικά στα δεδομένα. Αφού απέκλεισαν άλλες πιθανές εξηγήσεις, κατέληξαν ότι η αιτία ήταν το φαινόμενο Zwan-Wolf το οποίο εξηγούσε όλα όσα παρατηρούσαν.
«Κανείς δεν περίμενε ότι αυτό το φαινόμενο θα μπορούσε να συμβεί ακόμη και μέσα στην ατμόσφαιρα. Αυτό είναι που το κάνει ακόμη πιο συναρπαστικό. Εισάγει ενδιαφέρουσα φυσική που δεν έχουμε ακόμη εξερευνήσει και έναν νέο τρόπο με τον οποίο ο Ήλιος και ο διαστημικός καιρός μπορούν να αλλάξουν τη δυναμική της ατμόσφαιρας του Άρη» λέει ο Φάουλερ.
Η κατανόηση του φαινομένου Zwan-Wolf στον Άρη θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς ο διαστημικός καιρός επηρεάζει τον πλανήτη και προσφέρει νέες γνώσεις για το πώς αυτό το φαινόμενο μπορεί να εμφανίζεται και σε άλλα σώματα χωρίς ισχυρό μαγνητικό πεδίο, όπως η Αφροδίτη και ο δορυφόρος του Κρόνου, Τιτάνας. Τέτοιες παρατηρήσεις αναδεικνύουν επίσης τη σημασία της κατανόησης του τρόπου με τον οποίο μεγάλα φαινόμενα διαστημικού καιρού μπορούν να μεταβάλλουν το περιβάλλον στον Άρη και να επηρεάζουν εξοπλισμό πάνω ή κοντά στον πλανήτη.
«Η γνώση του τρόπου με τον οποίο ο διαστημικός καιρός αλληλεπιδρά με τον Άρη είναι απαραίτητη. Η ομάδα του MAVEN συνεχίζει να κάνει νέες ανακαλύψεις με τα δεδομένα μας και να εντοπίζει αυτές τις συνδέσεις ανάμεσα στο άστρο μας και τον Κόκκινο Πλανήτη» δήλωσε η Σάνον Κάρι επικεφαλής του προγράμματος MAVEN και ερευνήτρια στο Εργαστήριο Ατμοσφαιρικής και Διαστημικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο Μπούλντερ.
Το διαστημόπλοιο MAVEN εκτοξεύθηκε τον Νοέμβριο του 2013 και εισήλθε σε τροχιά γύρω από τον Άρη τον Σεπτέμβριο του 2014. Στόχος της αποστολής είναι η μελέτη της ανώτερης ατμόσφαιρας του πλανήτη, της ιονόσφαιρας και των αλληλεπιδράσεών του με τον Ήλιο και τον ηλιακό άνεμο, ώστε να κατανοηθεί πώς ο Άρης έχασε μεγάλο μέρος της ατμόσφαιράς του στο διάστημα. Η κατανόηση αυτής της απώλειας δίνει στοιχεία για την ιστορία της ατμόσφαιρας και του κλίματος του Άρη, την ύπαρξη υγρού νερού και τη δυνατότητα κατοικησιμότητας του πλανήτη. Το MAVEN έχασε την επικοινωνία με τους επίγειους σταθμούς στις 6 Δεκεμβρίου 2025. Τον Φεβρουάριο του 2026, η NASA δημιούργησε ειδική επιτροπή για να αξιολογήσει την πιθανή κατάσταση του διαστημοπλοίου και τις πιθανότητες επαναφοράς του.
