Bliski przelot komety wywołał chaos w magnetosferze Marsa

9 marca 2016

Zaledwie tygodnie przed historycznym spotkaniem z kometą C/2013 A1 (Siding Spring) z Marsem w październiku 2014, należący do NASA pojazd badający atmosferę MAVEN wszedł na orbitę wokół Czerwonej Planety. Aby ochronić czułe instrumenty na pokładzie od możliwych uszkodzeń, podczas przelotu komety kilka z nich wyłączono; tak samo postąpiono w przypadku innych marsjańskich orbiterów. Jednak kilka instrumentów, w tym magnetometr, pozostało działających i dokonujących obserwacji z niezwykle bliskiego przelotu komety z przednich miejsc.

Jedyna w swoim rodzaju okazja dała naukowcom bliski wgląd w spustoszenie, jakie spowodował przelot komety w środowisku magnetycznym, czyli magnetosferze, Marsa. Rezultaty były tymczasowe, ale znaczące.

Bliskie spotkanie pomiędzy kometą Siding Spring a Marsem zalało planetę niewidzialnym przypływem naładowanych cząstek z kometarnej komy. Gęsta wewnętrzna koma niemal osiągnęła powierzchnię planety. Silne pole magnetyczne komety tymczasowo połączyło się i zdominowało słabe pole planety, jak pokazano to w artystycznym wyobrażeniu. Prawa: NASA/Goddard

Kometa Siding Spring pogrążyła pole magnetyczne Marsa w chaosie. powiedział Jared Espley, członek zespołu naukowego MAVEN w NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland. Sądzimy, że zdarzenie to zdmuchnęło część górnej atmosfery Marsa, podobni, jak zrobiłaby to silna burza słoneczna.

W przeciwieństwie do Ziemi, Mars nie jest chroniony przez silną magnetosferę, generowaną we wnętrzu planety. Atmosfera Marsa zapewnia jednak pewną ochronę, odchylając strumień wiatru słonecznego wokół planety, jak skala zaburzająca przepływ wody. Dzieje się tak, gdyż na bardzo dużych wysokościach atmosfera Marsa jest plazmą – warstwą elektrycznie naładowanych cząstek i molekuł gazu. Naładowane cząstki wiatru słonecznego oddziałują z tą plazmą, a ruchy ładunków spowodowały przepływy prądów [elektrycznych]. Tak jak prądy w prostych obwodach elektrycznych, prądy te powodują indukowanie pola magnetycznego, które w przypadku Marsa jest dosyć słabe.

Kometa Siding Spring również otoczona jest polem magnetycznym. Wynika to z oddziaływaniem wiatru słonecznego z plazmą generowaną w komie – otoczce gazów wypływających z jądra komety ogrzanego przez Słońce. Jądro komety Siding Spring – bryła lodu i skał, mierząca nie więcej niż pół kilometra (1/3 mili) – jest małe, ale koma jest rozległa, sięgająca na milion kilometrów (ponad 600 000 mil) w każdą stronę. Najgęstsza część komy, wewnętrzny region w pobliżu jądra, jest tym, co widzimy przez teleskopy i kamery jako wielką, rozmazaną kulę.

Gdy kometa Siding Spring mijała Marsa, oba ciała zbliżyły się od siebie na odległość około 140 000 km (87 000 mil). Koma komety omiatała planetę przez szereg godzin, a gęsta wewnętrzna koma sięgała niemal powierzchni. Mars został zalany powodzią niewidocznych naładowanych cząstek z komy, a potężne pole magnetyczne komety czasowo połączyło się i zdominowało słabe pole planetarne.

Główna akcja miała miejsce podczas największego zbliżenia komety powiedział Espley. ale planetarna magnetosfera poczuła efekty gdy tylko weszła w zewnętrzną komę.

Z początku zmiany były subtelne. Gdy magnetosfera Marsa, będąca zwykle równomierna wokół planety, zaczęła reagować na zbliżającą się kometę, pewne jej regiony zmieniły kierunek pola. Wraz ze zbliżaniem się komety, efekt narastał, powodując, że planetarne pole magnetyczne niemal opadło, jak kurtyna na wietrze. W czasie największego zbliżenia – gdy plazma z komety była najgęstsza – pole magnetyczne Marsa wpadło w kompletny chaos. Nawet godziny po odlocie komety mierzono obecność pewnych odchyleń.

Espley i jego koledzy uważają, że zalewu plazmy był podobny do tego przy silnym, ale krótkim sztormie słonecznym. Podobnie jak burza słoneczna, kometa tymczasowo zasiliła przypływ gzów uciekających z górnej atmosfery Marsa. Z biegiem czasu burze te zbierają żniwo w atmosferze.

Przy użyciu MAVEN, staramy się zrozumieć, jak Słońce i wiatr słoneczny oddziałują z Marsem powiedział Bruce Jakosky, główny badacz MAVEN w University of Colorado’s Laboratory for Atmospheric and Space Physics w Boulder. Obserwując, jak magnetosfery Mara i komety oddziałują ze sobą, poznajemy szczegóły kontrolujących je procesów.

Badanie zostało opublikowane w Geophysical Research Letters.

Po więcej informacji na temat MAVEN zajrzyj tu: http://www.nasa.gov/maven

Napisała: Elizabeth Zubritsky

NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, Maryland

Ostatnia edycja: 1o marca 2016
Edytor: Karl Hille


Przetłumaczono z: Close Comet Flyby Threw Mars’ Magnetic Field Into Chaos

Przetłumaczył Łukasz Buczyński

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.