Przez ostatnią dekadę NASASonda kosmiczna MAVEN odegrała kluczową rolę w poszerzaniu naszej wiedzy Marsskupiając się szczególnie na atmosferze planety i jej reakcji na wpływy słoneczne.
Odkrycia sondy, począwszy od erozji atmosfery podczas burz słonecznych po nowe zorze na marsjańskim niebie, dostarczają kluczowych informacji na temat historii klimatu Marsa i jego ewolucji od potencjalnie nadającego się do zamieszkania środowiska do opuszczonej pustyni.
Dziesięć lat temu, 21 września 2014 r., należąca do NASA sonda kosmiczna MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution) weszła na orbitę wokół Marsa, rozpoczynając ciągłe badanie górnych warstw atmosfery Czerwonej Planety. Misja dostarczyła bogactwa danych na temat reakcji atmosfery Marsa na Słońce i wiatr słoneczny oraz w jaki sposób te interakcje mogą wyjaśnić utratę marsjańskiej atmosfery w przestrzeń kosmiczną.
https://www.youtube.com/watch?v=iSRwDMikjqA
W ciągu pierwszych 10 lat swojej pracy na Marsie MAVEN pomógł wyjaśnić, w jaki sposób Czerwona Planeta ewoluowała z ciepłego i mokrego świata na początku w zimny i suchy świat, który widzimy dzisiaj. Źródło: Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA/Dan Gallagher
Dziś MAVEN w dalszym ciągu dokonuje nowych, fascynujących odkryć na temat Czerwonej Planety, które pogłębiają naszą wiedzę na temat wpływu ewolucji atmosfery na klimat Marsa i wcześniejszą obecność wody w stanie ciekłym na jego powierzchni, potencjalnie determinując wcześniejsze zdatność do zamieszkania.
„To niezwykle ekscytujący czas dla zespołu MAVEN, ponieważ świętujemy 10 lat badań marsjańskich i widzimy ogromny wpływ, jaki ta misja wywarła na pole widzenia” – powiedziała Shannon Curry, główna badaczka MAVEN i badaczka w Laboratorium Badań Atmosferycznych i fizyki kosmicznej na Uniwersytecie Colorado w Boulder. „Nie możemy się również doczekać przyszłych odkryć, które przyniesie MAVEN”.
Aby uczcić ten kamień milowy misji, podsumowujemy niektóre z najważniejszych wyników naukowych tej wyjątkowej i długotrwałej misji lotniczej na Marsie.
- Ekstremalna erozja atmosferyczna
Jednym z pierwszych dużych wyników projektu MAVEN było odkrycie, że erozja atmosfery Marsa znacznie wzrasta podczas burz słonecznych. Zespół badał, w jaki sposób wiatr słoneczny — strumień naładowanych cząstek nieustannie wypływających ze Słońca — oraz burze słoneczne nieustannie niszczą atmosferę Marsa oraz jak proces ten odegrał kluczową rolę w zmianie klimatu marsjańskiego z planety potencjalnie nadającej się do zamieszkania na dzisiejszy zimny , sucha planeta. - Rozpylanie w przestrzeń
Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób Mars stracił większość swojej atmosfery, zespół MAVEN zmierzył izotopy argonu w górnych warstwach marsjańskiej atmosfery. Argon jest gazem szlachetnym, co oznacza, że rzadko reaguje z innymi składnikami marsjańskiej atmosfery. Jedynym sposobem, w jaki można go usunąć, jest rozpylanie atmosferyczne – proces, w którym jony uderzają w marsjańską atmosferę z tak dużą prędkością, że wybijają z niej cząsteczki gazu. Kiedy zespół MAVEN przeanalizował izotopy argonu w górnych warstwach atmosfery, był w stanie oszacować, że około 65% pierwotnie obecnego argonu zostało utracone w wyniku rozpylania w historii planety. - Nowy typ zorzy
MAVEN odkrył kilka rodzajów zorzy, które wybuchają, gdy energetyczne cząstki wpadają do atmosfery, bombardując gazy i powodując ich świecenie. Zespół MAVEN wykazał, że zorze na Marsie tworzą protony, a nie elektrony. Na Ziemi zorze protonowe występują jedynie w bardzo małych obszarach w pobliżu biegunów, podczas gdy na Marsie mogą wystąpić wszędzie. - Marsjańska burza piaskowa
W 2018 r. seria niekontrolowanych burz piaskowych utworzyła chmurę pyłu tak dużą, że otoczyła planetę. Zespół MAVEN zbadał, w jaki sposób ta „globalna” burza piaskowa wpłynęła na górne warstwy atmosfery Marsa, aby zrozumieć, w jaki sposób te zdarzenia wpływają na ucieczkę wody w przestrzeń kosmiczną. Potwierdziło, że ogrzewanie wywołane burzami piaskowymi może unieść cząsteczki wody do atmosfery znacznie wyżej niż zwykle, co prowadzi do nagłego wzrostu ilości wody utraconej w przestrzeń kosmiczną. - Mapa marsjańskich wiatrów
Naukowcy z projektu MAVEN stworzyli pierwszą mapę cyrkulacji wiatru w górnych warstwach atmosfery Marsa. Nowa mapa pomaga naukowcom lepiej zrozumieć marsjański klimat, w tym sposób, w jaki teren na powierzchni planety zakłóca prądy wiatrowe na dużych wysokościach. Wyniki dostarczają wglądu w to, jak dynamika górnej atmosfery Marsa wpłynęła na ewolucję klimatu Czerwonej Planety w przeszłości i obecnie. - Skręcony Ogon
Mars ma niewidzialny „ogon” magnetyczny, który jest skręcony w wyniku interakcji z wiatrem słonecznym. Chociaż modele przewidywały, że rekoneksja magnetyczna powoduje skręcenie ogona magnetycznego Marsa, dopiero przybycie MAVEN umożliwiło naukowcom potwierdzenie słuszności przewidywań. Proces tworzący skręcony ogon może również pozwolić części i tak już cienkiej atmosfery Marsa na ucieczkę w przestrzeń kosmiczną. - Mapowanie prądów elektrycznych
Naukowcy wykorzystali dane MAVEN do stworzenia mapy systemów prądu elektrycznego w marsjańskiej atmosferze. Tworzą się one, gdy jony i elektrony wiatru słonecznego zderzają się z indukowanym polem magnetycznym planety, powodując rozpływ cząstek. Powstałe w ten sposób prądy elektryczne, które krążą wokół planety, odgrywają zasadniczą rolę w utracie atmosfery, która przekształciła Marsa ze świata, w którym mogło istnieć życie, w niegościnną pustynię. - Znikający wiatr słoneczny
MAVEN zaobserwował niedawno nieoczekiwane „zniknięcie” wiatru słonecznego. Było to spowodowane rodzajem zdarzenia słonecznego tak potężnego, że podczas podróży przez Układ Słoneczny utworzyło po sobie pustkę. Pomiary wykonane za pomocą MAVEN wykazały, że po dotarciu na Marsa gęstość wiatru słonecznego znacznie spadła. To zniknięcie wiatru słonecznego spowodowało, że marsjańska atmosfera i magnetosfera rozrosły się o tysiące kilometrów. - Ultrafioletowe widoki Czerwonej Planety
MAVEN uchwycił oszałamiające widoki Marsa na dwóch zdjęciach w ultrafiolecie wykonanych w różnych punktach orbity Czerwonej Planety wokół Słońca. Obserwując planetę w zakresie fal ultrafioletowych, naukowcy uzyskują wgląd w marsjańską atmosferę i w niezwykły sposób badają cechy jej powierzchni. - Odpowiedź Marsa na burze słoneczne
W maju 2024 r. seria zdarzeń słonecznych wyzwoliła potok energetycznych cząstek, które szybko powędrowały na Marsa. Wiele misji NASA na Marsa, w tym MAVEN, obserwowało to niebiańskie wydarzenie i uchwyciło obrazy świecących zorzy nad planetą.
Misją MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution), stanowiącą kamień węgielny eksploracji Marsa, zarządza zróżnicowany zespół cenionych instytucji. Główny badacz projektu MAVEN pracuje w Laboratorium Fizyki Atmosfery i Przestrzeni Kosmicznej (LASP) na Uniwersytecie Colorado w Boulder, które zajmuje się również operacjami naukowymi i zaangażowaniem opinii publicznej. Za nadzór nad misją odpowiada Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA zlokalizowane w Greenbelt w stanie Maryland. Sam statek kosmiczny został zbudowany przez firmę Lockheed Martin Space, która w dalszym ciągu nadzoruje operacje misji. Ponadto Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA w południowej Kalifornii zapewnia istotne wsparcie dla nawigacji i sieci Deep Space Network, zapewniając pomyślną komunikację i działanie MAVEN na orbicie marsjańskiej.
