Mars er en mærkelig planet.
Der er bevis for, at den røde planet engang spillede vært for en tyk atmosfære og store oceaner. På et tidspunkt i dens udvikling syntes planeten dog at lække størstedelen af sine atmosfæriske gasser ud i rummet, og dens oceaner fordampede (eller frøs og derefter sublimerede, afhængigt af hvor hurtigt atmosfærisk tryk blev tabt). Der er adskillige teorier om, hvordan den Martiske atmosfære spildes til 1% af jordens, inklusive den langsomme erosion af solvindpartikler og en pludselig, katastrofal asteroide påvirkning, der sprænger atmosfæren i rummet.
Planetforskere har vidst i lang tid, at det Martiske magnetfelt er meget svagt og derfor har ringe beskyttelsesstyrke fra den kontinuerlige solvind. Gennem analyse af data fra den pensionerede NASA Mars Global Surveyor (MGS) satellit er der opnået en ny indsigt.
Langt fra at være godartet kan dette svage skorpemagnetiske felt faktisk have en negativ indvirkning på atmosfæren og fange atmosfæriske partikler i magnetiske "bobler" (a. Plasmoids) over tusind kilometer bredt, før de sprænges en-masse ud i rummet…
Solnedvindens erosion af den Martiske atmosfære har længe været mistænkt som den primære mekanisme bag tabet af Martian air. Selvom Mars-luften er markant anderledes end vores egen (den Martiske atmosfære er primært CO2-baseret, hvorimod den jordiske atmosfære har en åndbar nitrogen-ilt-blanding), blev det engang antaget at være meget mere tæt end det er i dag.
Så hvor gik atmosfæren hen? Da den Martiske magnetosfære er temmelig ubetydelig (videnskabsmænd mener, at det globale magnetfelt kan have været meget stærkere i fortiden og muligvis beskadiget af en asteroide påvirkning), er der lidt at aflede energiske solvindioner fra at interagere med atmosfæren nedenfor. På Jorden har vi en meget stærk magnetosfære, der fungerer som et usynligt kraftfelt, der forhindrer ladede partikler i at komme ind i vores atmosfære. Mars har ikke denne luksus.
Under Mars Global Surveyor-missionen, der blev lanceret i 1996 (slutter i 2006), opdagede satellitten et meget ujævn magnetisk felt, der stammer fra Marsskorpen, overvejende på den sydlige halvkugle. Den naturlige tanke ville være, at selvom svag, dette ujævn felt kan give en vis begrænset beskyttelse af atmosfæren. Ifølge ny forskning, der bruger gamle MGS-data, er dette sandsynligvis ikke tilfældet; det skorpe magnetfelt kan bidrage til, muligvis accelerere, lufttabet.
Når det ujævne skorpe-magnetfelt kommer godt op fra Marsoverfladen, skaber det "paraplyer" af magnetisk flux, fanger ladede atmosfæriske partikler. Dusinvis af magnetiske paraplyer dækker op til 40% af Mars (primært koncentreret i syd) og når over atmosfæren. Disse magnetiske strukturer er derfor åbne for angreb fra solvinden.
“Paraplyerne er, hvor sammenhængende luftbunker rives væk, ”Sagde David Brain fra UC Berkeley, der præsenterede sin MGS-undersøgelse på Huntsville Plasma Workshop i 2008 den 27. oktober.
Selvom dette muligvis lyder dramatisk, er der en reel mulighed for, at denne proces er blevet observeret på Mars for første gang. De magnetiske paraplyer når gennem atmosfæren og føler dynamisk pres fra solvinden. Det, der sker dernæst, er en velkendt mekanisme inden for magnetohydrodynamik (MHD): genåbning.
Når skorpapirellerne kommer i kontakt med det interplanetære magnetfelt (IMF), der er båret af solvinden, er der en chance for, at der igen kan opstå forbindelse. Ifølge David Brain passerede MGS gennem en sådan genforbindelsesregion under en af dens kredsløb. ”De sammenføjede felter viklede sig omkring en pakke gas øverst i den Martiske atmosfære og dannede en magnetisk kapsel tusind kilometer bred med ioniseret luft fanget inde," han sagde. ”Solvindtrykket fik kapslen til at 'klemme', og den blæste væk og tog sin last med luft med sig.”
Siden dette første resultat har hjernen fundet yderligere et dusin magnetiske "bobler", der bærer stykker af den Martiske ionosfære med sig. Disse bobler er kendt som "plasmoider", da de indeholder ladede partikler eller plasma.
Hjernen er ivrig efter at påpege, at disse resultater langt fra er uundværlige. For eksempel var MGS kun udstyret til at detektere en ladet partikel, elektronet; ioner har forskellige egenskaber og kan derfor påvirkes forskelligt. Satellitten foretog også målinger i konstant højde på samme lokale tid på dagen. Flere data i forskellige tidspunkter og forskellige højder er påkrævet.
En sådan NASA-mission, der muligvis kan hjælpe med plasmoid jagt, er Mars-atmosfære og flygtig evolution satellit (MAVEN), planlagt til lancering i 2013. MAVEN vil analysere den Martiske atmosfære for specifikt at undersøge erosion ved solvinden, detektere elektroner og ioner; måler ikke kun magnetisk, men også det elektriske felt. MAVENs elliptiske bane giver også sonden mulighed for at undersøge forskellige højder på forskellige tidspunkter.
Så vi venter på MAVEN med at bevise eller modbevise hjernens plasmoidteori. Uanset hvad, er dette nogle fristende beviser, der peger på en temmelig uventet mekanisme, der bogstaveligt talt kan rive Mars 'atmosfære i rummet ...
Kilde: NASA
