Η ίδια γιγάντια ηλιακή κηλίδα που ήταν υπεύθυνη για την ιστορική γεωμαγνητική καταιγίδα της Γης στα μέσα Μαΐου προκάλεσε μια θρυλική καταιγίδα στον Άρη λίγες μέρες αργότερα.
Στις 20 Μαΐου, δεδομένα από το διαστημόπλοιο Solar Orbiter της Ευρώπης έδειξαν εκτιμώμενη x 12 φορές την ηλιακή έκλαμψη – τον πιο ισχυρό τύπο στην κλίμακα ταξινόμησης φωτοβολίδων — εξερράγη από την ηλιακή κηλίδα AR3664 (η οποία μετονομάστηκε σε AR3697 στο δεύτερο ταξίδι της γύρω από τον Ήλιο). Ένα δυνατό στεφανιαία εξώθηση μάζας Ακολούθησε μια στεφανιαία εκτίναξη μάζας (CME), στέλνοντας ένα τεράστιο σύννεφο υπερθερμού ηλιακού πλάσματος προς τον Άρη με ταχύτητα εκατομμύρια χιλιόμετρα την ώρα.
Τα αποτελέσματα αυτού του ηλιακού γεγονότος ήταν πολύ εκπαιδευτικά για τους επιστήμονες που τα παρατήρησαν όλα. ερευνητές της NASA ΜΑΒΕΝ Orbiter, 2001 Mars Odyssey Orbiter και Το ρόβερ του Άρη Curiosity καθένα από αυτά έπαιξε βασικό ρόλο στη συλλογή δεδομένων από την εκδήλωση που θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα τον γειτονικό μας πλανήτη και να σχεδιάσουμε μελλοντικές ανθρώπινες επισκέψεις εκεί.
«Τους έχουμε πραγματικά πλήρες φάσμα του διαστημικού καιρού στον Άρη από τις 11 έως τις 20 Μαΐου, από μεγάλες εκρήξεις, διάδοση μάζας στέμματος και μια εξαιρετικά ενεργητική έκρηξη ηλιακών σωματιδίων, και μόλις αρχίσαμε να ξύνουμε την επιφάνεια της ανάλυσης δεδομένων. Οι εκρήξεις της 14ης Μαΐου απέδωσαν πραγματικά αυτό που περιμέναμε», είπε ο Ed Thiemann, ηλιοφυσικός στο Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο, Boulder, στο Space.com σε ένα email.
«Η έκρηξη φούσκωσε και ζέστανε σημαντικά την ατμόσφαιρα του Άρη, όπως αναμενόταν, και η προκύπτουσα στεφανιαία μαζική εκτίναξη στην πραγματικότητα παρήχθη Βόρειο σέλας», πρόσθεσε ο Thiemann.
Το MAVEN (συντομογραφία για το «Mars Atmosphere and Volatile Evolution») είχε ένα κάθισμα στην πρώτη σειρά για να παρακολουθήσει το θεαματικό Βόρειο Σέλας πάνω από τον Άρη. Αλλά ο τρόπος που σχηματίζονται τα σέλας στον Άρη, Αρειανή ατμόσφαιρα είναι πολύ διαφορετικό από αυτό που συμβαίνει εδώ στη Γη.
Η Γη έχει ένα μαγνητικό πεδίο που μας προστατεύει από φορτισμένα σωματίδια. Αυτό το πεδίο οδηγεί τέτοια σωματίδια στους πόλους, γι’ αυτό και τα σέλας είναι συνήθως ορατά μόνο σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη. Ο Άρης, από την άλλη, έχασε το μαγνητικό του πεδίο στην αρχαιότητα και ως εκ τούτου δεν προστατεύεται από αυτά τα σωματίδια. Έτσι, όταν τα σωματίδια χτυπούν την ατμόσφαιρα του Άρη, τα προκύπτοντα σέλας απλώνονται σε ολόκληρο τον πλανήτη.
Ο ανιχνευτής αξιολόγησης ακτινοβολίας του Curiosity (RAD) μπορεί να ανιχνεύσει τα πιο ενεργητικά σωματίδια που φτάνουν στην επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη, αλλά είναι τα λιγότερο ενεργητικά σωματίδια που παράγουν τα εκπληκτικά σέλας. Εκεί έρχεται το όργανο Solar Energetic Particle της MAVEN, επιτρέποντας στους επιστήμονες να μετρήσουν την ενέργεια που δημιουργεί τα σέλας και να αναδημιουργήσουν το γεγονός.
“Αυτό ήταν το μεγαλύτερο γεγονός ηλιακών σωματιδίων υψηλής ενέργειας που έχει παρατηρήσει ποτέ το MAVEN”, δήλωσε η Christina Lee, επικεφαλής του διαστημικού καιρού προγράμματος MAVEN στο Εργαστήριο Διαστημικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϋ. πρόσφατο δελτίο τύπου από τη NASA«Υπήρξαν πολλά ηλιακά συμβάντα τις τελευταίες εβδομάδες και είδαμε κύμα μετά κύμα σωματιδίων να χτυπούν τον Άρη».
Το όργανο RAD του Curiosity έπαιξε επίσης σημαντικό ρόλο, συλλέγοντας πληροφορίες για την καλύτερη εκπαίδευση των επιστημόνων σχετικά με τον αντίκτυπο που έχουν οι ηλιακές καταιγίδες στην επιφάνεια του Άρη.
Για παράδειγμα, τα δεδομένα RAD έδειξαν πόση ακτινοβολία παρήγαγε η σωματιδιακή καταιγίδα κοντά στο Curiosity – μια δόση περίπου 8.100 microgray. Αν κάποιος στεκόταν δίπλα στο ρόβερ εκείνη την ώρα, θα είχε λάβει ακτινοβολία από 30 ακτινογραφίες θώρακα! Αυτή ήταν η μεγαλύτερη αύξηση που μετρήθηκε ποτέ κατά τη διάρκεια της 12χρονης ζωής του Curiosity στον Άρη. Για να σας δώσουμε μια ιδέα για το πόση ηλιακή ενέργεια παρήχθη σε αυτό το συμβάν, απλώς κοιτάξτε την ασπρόμαυρη εικόνα της κάμερας από μια κάμερα πλοήγησης στο Curiosity (δείτε την παραπάνω εικόνα). Όταν η καταιγίδα χτύπησε την επιφάνεια του Άρη, η ενέργεια ήταν τόσο υψηλή που λευκά σώματα «χιονιού» διασκορπίστηκαν στην εικόνα καθώς τα φορτισμένα σωματίδια χτυπούσαν την κάμερα!
Όταν η Odyssey αντιμετώπισε τα ενεργητικά σωματίδια στην τροχιά του Άρη, η αστρική της κάμερα (που χρησιμοποιήθηκε για τον προσανατολισμό του τροχιακού) χτυπήθηκε και ήταν προσωρινά εκτός σύνδεσης. Παρά τη σύντομη οπισθοδρόμηση, το τροχιακό ήταν ακόμα σε θέση να συλλάβει λεπτομέρειες σχετικά με τα φορτισμένα σωματίδια, καθώς και τις ακτίνες Χ και τις ακτίνες γάμμα χρησιμοποιώντας τον ανιχνευτή νετρονίων υψηλής ενέργειας.
Και όχι μόνο η τεχνολογία μπορεί να παρατηρήσει αυτό το φαινόμενο στις εκρήξεις σωματιδίων, αλλά και οι άνθρωποι.
«Τα «κηλίδες» και οι «ραβδώσεις» που φαίνονται στην κάμερα του Curiosity δεν απέχουν πολύ από αυτό που βλέπουν οι αστροναύτες όταν τα μάτια τους βομβαρδίζονται από σωματίδια καταιγίδας ακτινοβολίας. «Στην πραγματικότητα, οι αστροναύτες στο ISS συχνά περιγράφουν ότι βλέπουν «πυροτεχνήματα» όταν κλείνουν τα μάτια τους κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας ακτινοβολίας», δήλωσε η Tamitha Skov, συνταξιούχος επιστήμονας της Aerospace Corporation και καθηγήτρια διαστημικού καιρού στο Πανεπιστήμιο Millersville στην Πενσυλβάνια, σε ένα E-mail. Space.com.
“Αυτό συμβαίνει επειδή ένα ενεργητικό σωματίδιο απελευθερώνει ενέργεια όταν περνά απευθείας από τον αισθητήρα CCD μιας κάμερας ή τον αμφιβληστροειδή του ματιού. Αυτή η απελευθερωμένη ενέργεια προκαλεί ένα ψευδές σήμα, με αποτέλεσμα η κάμερα ή το μάτι να πιστεύουν εσφαλμένα ότι βλέπει ένα σημείο φωτός ή ρίγες.” πρόσθεσε ο Skov.
ΠΑΡΟΜΟΙΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ:
— Η τεράστια ηλιακή κηλίδα που έδωσε στη Γη ευρέως διαδεδομένα σέλανα στοχεύει τώρα τον Άρη
— Το τροχιακό του Άρη καταγράφει για πρώτη φορά ταυτόχρονη παρατήρηση του βόρειου σέλας με διαφορετικές αιτίες
— Η γιγάντια ηλιακή κηλίδα που ενίσχυσε το βόρειο σέλας της Γης; Είναι πίσω και θα μπορούσε να εντείνει το Βόρειο Σέλας με ηλιακές καταιγίδες τον Ιούνιο.
Οι επιστήμονες λένε ότι αυτό το επίπεδο ακτινοβολίας δεν θα ήταν θανατηφόρο για τους ανθρώπους, αλλά εξακολουθεί να μας υπενθυμίζει ότι οι μελλοντικοί επισκέπτες στον Κόκκινο Πλανήτη πρέπει να προστατεύονται επαρκώς. Οι πληροφορίες που συλλέγονται θα μας δώσουν μια καλύτερη κατανόηση του τρόπου προστασίας των αστροναυτών μας στον Άρη σε περίπτωση ισχυρών ηλιακών καταιγίδων, λένε οι ερευνητές.
“Οι βράχοι ή οι σωλήνες λάβας θα παρείχαν πρόσθετη προστασία σε έναν αστροναύτη από ένα τέτοιο γεγονός. Στην τροχιά του Άρη ή στο διάστημα, ο ρυθμός δόσης θα ήταν σημαντικά υψηλότερος”, δήλωσε ο Don Hassler, κύριος ερευνητής RAD στο τμήμα Έρευνας και Εξερεύνησης Ηλιακού Συστήματος του Southwest Research Institute. Boulder, Κολοράντο, στο ίδιο δελτίο τύπου της NASA.
Εκτός από την ασφάλεια των ανθρώπων στον Κόκκινο Πλανήτη, οι επιστήμονες ανησυχούν και για την αγροτική ανάπτυξη εκεί. Ισχυρές ηλιακές καταιγίδες όπως τον περασμένο μήνα θα μπορούσαν να κάνουν πιο δύσκολη τη φύτευση και την καλλιέργεια αρκετών τροφίμων στο ήδη δύσκολο περιβάλλον του πλανήτη.
«Επειδή η ανάπτυξη των φυτών απαιτεί ηλιακό φως, ενέργεια και πολύ χώρο, θα είναι δύσκολο να αναπτυχθεί αρκετή τροφή σε σωλήνες λάβας ή σπηλιές, ακόμα κι αν οι άποικοι είναι σε θέση να παρέχουν αρκετό τεχνητό φως για να διατηρήσουν την ανάπτυξή τους», είπε ο Skov. “Σε αντίθεση με τη Γη, η ατμόσφαιρα στον Άρη είναι τόσο λεπτή που τα σωματίδια υψηλής ενέργειας μπορούν να φτάσουν στο έδαφος. Αυτό σημαίνει ότι οι καταιγίδες ακτινοβολίας με τη μία ή την άλλη μορφή είναι ένα μόνιμο πρόβλημα εκεί. Είναι σαν ένα ελαφρύ ψιλόβροχο που δεν σταματά να βρέχει στην επιφάνεια, όλη την ώρα».
Καθώς η περιοχή ηλιακών κηλίδων AR3697 εμφανίζεται τώρα προς τον Άρη για δεύτερη φορά, οι ερευνητές περιμένουν με ανυπομονησία την ευκαιρία να δουν τι άλλο μπορούν να μάθουν για αυτήν την ηλιακή κηλίδα που απλά δεν θα εξαφανιστεί.
«Αυτή η ομάδα ηλιακών κηλίδων είναι ακόμα ενεργή αυτή την εβδομάδα και περιστρέφεται προς τον Άρη. Θα μπορούσε να προσφέρει περαιτέρω γεγονότα που θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα την εξέλιξη και την απώλεια της ατμόσφαιρας του Άρη», είπε ο Thiemann.