Марсианская атмосфера сжимается как зубная паста в тюбике

Атмосфера Марса сжимается как «тюбик зубной пасты»: неожиданное открытие зонда MAVEN

Аппарат NASA MAVEN обнаружил в атмосфере Марса эффект, который ранее считался невозможным на планете без глобального магнитного поля. Явление, известное как эффект Цвана-Вольфа, зафиксировано в ионосфере Красной планеты. Это открытие напрямую влияет на безопасность будущих пилотируемых миссий: от него зависит работа систем связи, стабильность орбит спутников и уровень радиационной угрозы для астронавтов.

Как и где это произошло

Событие зарегистрировано в декабре 2023 года. Причиной стал мощный корональный выброс массы на Солнце. Когда поток заряженных частиц достиг Марса, зонд MAVEN, работающий на орбите с 2014 года, зафиксировал характерные флуктуации в верхних слоях атмосферы.

Суть эффекта Цвана-Вольфа — в захвате и сжатии плазмы вдоль магнитных структур. Это приводит к компрессии атмосферных слоёв. На Земле аналогичный процесс происходит в магнитосфере на высоте десятков тысяч километров. На Марсе же сжатие зафиксировано гораздо ниже — в ионосфере, на высоте около 200 километров.

Почему это стало сюрпризом

Учёные долгое время считали, что на Марсе подобное невозможно. Причина — отсутствие у планеты глобального магнитного поля, которое на Земле играет ключевую роль в этом явлении. Исследователи полагают, что процесс запускается на границе столкновения солнечного ветра с ионизированным газом. Скорее всего, явление происходит постоянно, но только экстремальная интенсивность солнечного извержения позволила его зарегистрировать.

Последствия для космических программ

Открытие меняет представления о марсианской ионосфере. Её поведение критически важно для будущих миссий:

• Радиосвязь: компрессия ионосферы может искажать или блокировать сигналы между Землёй и аппаратами на поверхности Марса.
• Орбиты спутников: изменения плотности верхних слоёв атмосферы влияют на траектории и срок службы орбитальных аппаратов.
• Радиация: ионосфера служит частичным барьером для космического излучения, и её сжатие повышает радиационные риски для экипажа.

Что дальше

Исследователи предполагают, что аналогичный эффект может наблюдаться на Венере и спутнике Сатурна Титане. У этих объектов также отсутствует планетарное магнитное поле. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.