Vedci sa pripravujú na slnečné búrky na Marse | Zenithudn

SciTechDaily

Tento výron koronálnej hmoty, zachytený observatóriom slnečnej dynamiky NASA, vybuchol na Slnku 31. augusta 2012, pričom prekonal rýchlosť 900 míľ za sekundu a poslal žiarenie hlboko do vesmíru. Magnetické pole Zeme ju chráni pred žiarením produkovaným slnečnými udalosťami, ako je táto, zatiaľ čo Marsu takéto tienenie chýba. Poďakovanie: NASA/SDO

Slnko bude tento rok na vrchole aktivity, čo poskytne vzácnu príležitosť študovať, ako môžu slnečné búrky a žiarenie ovplyvniť budúcich astronautov na Červenej planéte.

V najbližších mesiacoch dva z NASA‘s Mars kozmická loď bude mať bezprecedentnú príležitosť študovať, ako slnečné erupcie – obrovské výbuchy na povrchu Slnka – môžu ovplyvniť roboty a budúcich astronautov na Červenej planéte.

Je to preto, že Slnko vstupuje do obdobia vrcholnej aktivity nazývanej slnečné maximum, čo sa vyskytuje približne každých 11 rokov. Počas slnečného maxima je Slnko obzvlášť náchylné na vrhanie ohnivých záchvatov hnevu v rôznych formách – vrátane slnečná erupcia a výrony koronálnej hmoty — ktorý vysiela žiarenie hlboko do vesmíru. Keď prepukne séria týchto slnečných udalostí, nazýva sa to slnečná búrka.


Zistite, ako NASA MAVEN a vozítko Curiosity agentúry budú študovať slnečné erupcie a žiarenie na Marse počas slnečného maxima – obdobia, keď je Slnko na vrchole aktivity. Poďakovanie: NASA/JPL-Caltech/GSFC/SDO/MSSS/University of Colorado

Magnetické pole Zeme do značnej miery chráni našu domovskú planétu pred účinkami týchto búrok. Ale Mars už dávno stratil svoje globálne magnetické pole, čím sa červená planéta stala zraniteľnejšou voči energetickým časticiam Slnka. Aká intenzívna bude slnečná aktivita na Marse? Vedci dúfajú, že aktuálne slnečné maximum im dá šancu to zistiť. Pred vyslaním ľudí tam musia vesmírne agentúry okrem mnohých iných podrobností určiť, aký druh radiačnej ochrany budú astronauti potrebovať.

“Pre ľudí a majetok na povrchu Marsu nemáme solídny prehľad o tom, aký je účinok žiarenia počas slnečnej aktivity,” povedal Shannon Curry z Laboratória atmosférickej a vesmírnej fyziky University of Colorado Boulders. Curry je hlavným výskumníkom pre orbiter MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutionN), ktorý prevádzkuje Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelte, Maryland. “Vlastne by som rád videl “veľký” na Marse tento rok – veľkú udalosť, ktorú môžeme študovať, aby sme lepšie porozumeli slnečnému žiareniu predtým, ako astronauti pôjdu na Mars.”

Curiosity Rover Radiation Assessment Detector

Detektor hodnotenia žiarenia na sonde Curiosity NASA je označený na tomto anotovanom obrázku z mastcam roveru. Vedci z RAD sú nadšení, že môžu použiť prístroj na štúdium žiarenia na povrchu Marsu počas slnečného maxima. Poďakovanie: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Meria vysoké a nízke

MAVEN pozoruje žiarenie, slnečné častice a ďalšie vysoko nad Marsom. Tenká atmosféra planéty môže ovplyvniť intenzitu častíc, keď sa dostanú na povrch, a tu prichádza na rad rover Curiosity od NASA. Údaje z Curiosity’s Radiation Assessment Detector, príp RADY, pomohla výskumníkom pochopiť, ako žiarenie rozkladá molekuly na báze uhlíka na povrchu, čo je proces, ktorý môže ovplyvniť, či sa tam zachovajú dôkazy o starovekom mikrobiálnom živote. Tento nástroj tiež poskytol NASA predstavu o tom, koľko tienenia pred radiáciou môžu astronauti očakávať pomocou jaskýň, lávových rúr alebo skalných stien na ochranu.

Keď dôjde k slnečnej udalosti, vedci sa pozerajú na množstvo slnečných častíc a ich energiu.

NASA Mars Atmosféra a prchavý vývoj (MAVEN)

Koncept tohto umelca zobrazuje vesmírnu loď NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) blízko Marsu. Poďakovanie: NASA/GSFC

“Môžete mať milión nízkoenergetických častíc alebo 10 extrémne vysokoenergetických častíc,” povedal hlavný výskumník RAD Don Hassler z Boulder, Colorado, kancelárie Southwest Research Institute. “Zatiaľ čo prístroje MAVEN sú citlivejšie na nízkoenergetické prístroje, RAD je jediný prístroj schopný vidieť vysokoenergetické prístroje prichádzajúce cez atmosféru na povrch, kde by boli astronauti.”

Keď MAVEN zaznamená veľkú slnečnú erupciu, tím orbiteru upozorní tím Curiosity, aby mohli sledovať zmeny v údajoch RAD. Tieto dve misie môžu dokonca zostaviť časový rad, ktorý meria zmeny s presnosťou na pol sekundy, keď častice prichádzajú do atmosféry Marsu, interagujú s ňou a nakoniec zasiahnu povrch.

Misia MAVEN tiež prevádzkuje systém včasného varovania, ktorý umožňuje ostatným tímom kozmických lodí na Marse vedieť, keď úroveň radiácie začne stúpať. Heads-up umožňuje misiám vypnúť prístroje, ktoré môžu byť citlivé na slnečné erupcie, ktoré môžu narušiť elektroniku a rádiovú komunikáciu.

Stratená voda

Okrem toho, že pomáha udržiavať astronautov a kozmické lode v bezpečí, štúdium slnečného maxima môže tiež poskytnúť pohľad na to, prečo sa Mars zmenil z horúceho a vlhkého sveta podobného Zemi pred miliardami rokov na mrazivú púšť, ktorou je dnes.

Planéta je v bode svojej obežnej dráhy, keď je najbližšie k Slnku, čo ohrieva atmosféru. Môže spôsobiť vlniace sa prachové búrky, ktoré pokryjú povrch. Niekedy sa búrky spoja a stanú sa globálnymi (pozri obrázok nižšie).

Animácia Mars Global Dust Storm

Mars pred prachovou búrkou a po nej: Filmy vedľa seba ukazujú, ako globálna prachová búrka v roku 2018 zahalila červenú planétu vďaka kamere Mars Color Imager (MARCI) na palube sondy NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Táto globálna prachová búrka spôsobila, že rover Opportunity NASA stratil kontakt so Zemou. Poďakovanie: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Zatiaľ čo na Marse zostáva málo vody – väčšinou ľad pod povrchom a na póloch – niektoré stále cirkulujú ako para v atmosfére. Vedci sa pýtajú, či globálne prachové búrky pomáhajú vypudiť túto vodnú paru a zdvihnúť ju vysoko nad planétu, kde sa počas slnečných búrok odnáša atmosféra. Jedna teória hovorí, že tento proces, opakovaný dostatočne veľakrát po eóny, by mohol vysvetliť, ako sa Mars zmenil z jazier a riek na dnešnú prakticky žiadnu vodu.

Ak by globálna prachová búrka nastala v rovnakom čase ako slnečná búrka, poskytlo by to príležitosť otestovať túto teóriu. Vedci sú obzvlášť nadšení, pretože toto konkrétne slnečné maximum sa vyskytuje na začiatku najprašnejšej sezóny na Marse, ale tiež vedia, že globálna prachová búrka je zriedkavá udalosť.

Viac o misiách

Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelte v štáte Maryland riadi misiu MAVEN. Lockheed Martin Space postavil kozmickú loď a je zodpovedný za operácie misie. JPL poskytuje navigáciu a podporu siete Deep Space Network. Laboratórium pre fyziku atmosféry a vesmíru na University of Colorado Boulder je zodpovedné za riadenie vedeckých operácií a verejné šírenie a komunikáciu.

Curiosity postavilo laboratórium Jet Propulsion Laboratory NASA, ktoré spravuje Caltech v Pasadene v Kalifornii. JPL vedie misiu v mene riaditeľstva vedeckej misie NASA vo Washingtone. Prieskum RAD je podporovaný Heliophysics Division NASA ako súčasť Heliophysics System Observatory (HSO) NASA.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *