Mars'ın yörüngesindeki MAVEN uzay aracı, 26 Aralık 2022'de rüzgar geçtiğinde güneş parçacıklarında ani ve keskin bir düşüş kaydederken, aynı anda Mars atmosferinde tuhaf ve şaşırtıcı bir değişiklik kaydetti. Gezegenin manyetosferi ve iyonosferi binlerce kilometre genişleyerek boyut olarak üç kattan fazla büyüdü.
Bu fenomeni en son 1999 yılında, güneş rüzgarındaki ani bir düşüş Dünya'nın manyetosferinin dışa doğru şişmesine ve hacminin 100 kat artmasına neden olduğunda görmüştük.
Bu, Mars'ın Güneş Sistemi'ndeki koşulları aniden değiştiğinde nasıl davrandığına dair nadir bir bakış açısıdır ve bize Güneş Sistemi benzeri gezegenlerin farklı yıldız türleri etrafındaki çevreleriyle nasıl etkileşime girdiğine dair bazı bilgiler verebilir.
Aynı zamanda sadece yerinde yapılabilecek türden bir ölçümdür — diğer her şeyle nasıl etkileşime girdiklerini görmek için Güneş Sistemimizdeki farklı dünyaların yörüngesine uzay aracı yerleştirmenin değerini göstermektedir.
Iowa Üniversitesi'nden gökbilimci Jasper Halekas ve olayla ilgili yeni bir çalışmanın başyazarı "Verileri ilk gördüğümüzde ve güneş rüzgarındaki düşüşün ne kadar dramatik olduğunu gördüğümüzde neredeyse inanılmazdı" diyor.
"Olayı incelemek için bir çalışma grubu oluşturduk ve bu zaman diliminin inanılmaz bulgularla zengin olduğunu gördük."
Güneş rüzgarı Güneş Sistemi'nde aşağı yukarı sabittir ve tüm gezegenler onun içine gömülüdür. Güneş'ten her yöne, her zaman esen, Güneş Sistemi boyunca ortam basıncı yaratan, mesafeyle zayıflayan ve sonunda heliopoz olarak bilinen bir sınırda azalan bir parçacık akımıdır.
Ancak bu akışın gücü güneş aktivitesi ile dalgalanabilir. Örneğin, Güneş'in yüzeyindeki manyetik alanların zayıfladığı bölgeler daha güçlü bir güneş rüzgarı yayarak sistemi daha güçlü, daha çok sayıda güneş parçacığı ile bombardıman edebilir.
Mars tarafından 26 Aralık 2022'de esen rüzgar yine farklıydı. İki güneş rüzgarından oluşuyordu; daha yavaş olanı, tek bir süper rüzgar olarak dışarıya doğru devam etmeden önce arkadan gelen daha hızlı bir rüzgar tarafından süpürüldü ve yutuldu.
MAVEN bu çift güneş rüzgarından gelen daha yüksek yoğunluktaki parçacıkları kaydetti. Rüzgar yörüngeden geçtikten sonra gözlemevi parçacık yoğunluğunda önemli bir düşüş tespit etti — son derece zayıf ve düşük yoğunluklu güneş rüzgarının nadir görülen bir boşluğu ve güneş rüzgarı basıncında da bir düşüş. Yoğunluk 100 kat düştü. Basınç 10 kat düştü.
Ve etrafındaki basınç düştükçe, Mars atmosferi de buna karşılık verdi.
Güneş rüzgarı tipik olarak bir gezegenin manyetosferine karşı baskı yapar, bu da Dünya gibi gezegenlerde büyük ölçüde erimiş iç kısımlarının çalkalanmasıyla oluşur. Şimdi, Mars'ın kendine ait küresel bir manyetosferi yok; ancak güneş rüzgarına gömülü manyetik alanların Mars'ın iyonosferine karışmasıyla oluşan ve indüklenmiş manyetik alan olarak bilinen bir şeye sahip.
Bu iyonosfer ve içindeki indüklenmiş manyetik alan, Mars'ın atmosferinin çok sıkı bir korseyi çıkarması gibi, dışa doğru büyük ölçüde genişledi. İndüklenmiş manyetik alan mıknatıslanmamış hale geldi ve onunla güneş rüzgarı arasındaki katman – yay şoku – normalden çok daha sakinleşti.
Araştırmacılar bunun Mars'ta ve galaksinin başka yerlerindeki benzer gezegenlerde atmosferik kaybın nasıl meydana geldiğine dair değerli bilgiler sağlayabileceğini söylüyorlar. Bir gezegeni yaşanabilir kılan şeyin ne olduğunu belirlerken bulmacanın önemli bir parçası olabilir.
Halekas, "Güneş rüzgarı etkili bir şekilde ortadan kaldırıldığında Mars'ın nasıl tepki verdiğini gerçekten görüyoruz" diyor. "Bu, Mars'ın daha az 'rüzgarlı' bir yıldızın yörüngesinde dönüyor olsaydı nasıl olacağına dair harika bir aykırı değer çalışması yapıyor."
