Slnko bude tento rok najaktívnejšie a poskytne vzácnu príležitosť študovať, ako slnečné búrky a žiarenie ovplyvnia budúcich astronautov na Červenej planéte.

V najbližších mesiacoch dva z NASA's Mars Kozmická loď bude mať bezprecedentnú príležitosť študovať, ako slnečné erupcie – obrovské výbuchy na povrchu Slnka – ovplyvňujú budúcich robotov a astronautov na Červenej planéte.

Je to preto, že Slnko vstupuje do obdobia vrcholnej aktivity nazývanej slnečné maximum, čo sa deje približne každých 11 rokov. Počas slnečného maxima je Slnko obzvlášť náchylné na ohnivé výbuchy v rôznych formách – vrátane… Slnečné erupcie A Výron koronálnej hmoty – Ktorý uvoľňuje žiarenie hlboko do vesmíru. Keď prepukne séria týchto slnečných udalostí, nazýva sa to slnečná búrka.

Zistite, ako rover MAVEN agentúry NASA a rover Curiosity agentúry študujú slnečné erupcie a žiarenie na Marse počas slnečného maxima – obdobia, keď je Slnko najaktívnejšie. Poďakovanie: NASA/Laboratórium prúdového pohonu– Caltech/GSFC/SDO/MSSS/University of Colorado

Magnetické pole Zeme do značnej miery chráni našu domovskú planétu pred účinkami týchto búrok. Ale Mars už dávno stratil svoje globálne magnetické pole, čím sa Červená planéta stala zraniteľnejšou voči energetickým časticiam zo Slnka. Aká intenzívna je slnečná aktivita na Marse? Výskumníci dúfajú, že aktuálne slnečné maximum im dá šancu to zistiť. Predtým, ako tam pošlú ľudí, musia vesmírne agentúry okrem mnohých iných podrobností určiť, aký druh radiačnej ochrany budú astronauti potrebovať.

„Pre ľudí a marťanský pôvod nemáme spoľahlivé informácie o vplyve žiarenia počas slnečnej aktivity,“ povedal Shannon Curry z Laboratória pre atmosférickú a vesmírnu fyziku na University of Colorado Boulder. Curry je hlavným výskumníkom pre orbiter MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution), ktorý prevádzkuje Goddard Space Flight Center v Greenbelt, Maryland. „V skutočnosti by som chcel tento rok vidieť na Marse „veľkú udalosť“ – veľkú udalosť, ktorú môžeme študovať, aby sme lepšie porozumeli slnečnému žiareniu predtým, ako astronauti pôjdu na Mars.“

Detektor hodnotenia žiarenia na roveri Curiosity NASA je zvýraznený na tomto anotovanom obrázku roveru z Mastcam. Vedci z RAD sú nadšení, že môžu použiť prístroj na štúdium žiarenia na Marse počas slnečného maxima. Zdroj obrázkov: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Zmerajte výšku a pád

MAVEN monitoruje žiarenie, slnečné častice a ďalšie z povrchu Marsu. Tenká atmosféra planéty môže ovplyvniť hustotu molekúl v čase, keď sa dostanú na povrch, čo je miesto, kde vstupuje do hry sonda Curiosity od NASA. Údaje z detektora hodnotenia žiarenia Curiosity, príp RadPomohlo to vedcom pochopiť, ako žiarenie rozkladá molekuly uhlíka na povrchu, čo je proces, ktorý by mohol ovplyvniť, či sa tam zachovajú známky starovekého mikrobiálneho života. Tento nástroj tiež poskytol NASA predstavu o tom, akú ochranu môžu astronauti očakávať od žiarenia pomocou jaskýň, lávových rúr alebo útesov na ochranu.

Keď dôjde k slnečnej udalosti, vedci sledujú množstvo slnečných častíc a ich aktivitu.

Koncept tohto umelca zobrazuje atmosféru Marsu a kozmickú loď MAVEN NASA blízko Marsu. Poďakovanie: NASA/GSFC

„Mohli by ste mať 1 milión častíc s nízkou energiou alebo 10 častíc s veľmi vysokou energiou,“ povedal hlavný výskumník RAD Don Hassler z kancelárie Southwest Research Institute v Boulder, Colorado. „Zatiaľ čo prístroje MAVEN sú citlivejšie na prístroje s nižšou energiou, RAD je jediným prístrojom schopným vidieť vysokoenergetické prístroje, ktoré môžu prejsť atmosférou na povrch, kde budú astronauti.“

Keď MAVEN zaznamená veľkú slnečnú erupciu, tím orbitálnej sondy povie tímu Curiosity, čo to je, aby mohli sledovať zmeny v údajoch RAD. Tieto dve misie môžu tiež zostaviť časový rad, ktorý meria zmeny až do pol sekundy, keď častice dosiahnu marťanskú atmosféru, interagujú s ňou a nakoniec zasiahnu povrch.

Misia MAVEN tiež poháňa systém včasného varovania, ktorý umožňuje ostatným tímom kozmických lodí na Marse vedieť, kedy sa úroveň radiácie začne zvyšovať. Výstražný systém umožňuje misiám vypnúť zariadenia, ktoré môžu byť citlivé na slnečné erupcie, ktoré môžu rušiť elektroniku a rádiovú komunikáciu.

Stratená voda

Okrem pomoci udržať astronautov a kozmické lode v bezpečí by štúdium slnečného maxima mohlo tiež poskytnúť pohľad na to, prečo sa Mars zmenil z teplého, vlhkého sveta podobného Zemi pred miliardami rokov na dnešnú zamrznutú púšť.

Planéta je v bode svojej obežnej dráhy, keď je najbližšie k Slnku, čím ohrieva atmosféru. To môže spôsobiť stúpajúce prachové búrky, ktoré pokrývajú povrch. Niekedy sa búrky spájajú a stávajú sa globálnymi (pozri obrázok nižšie).

Mars pred prachovou búrkou a po nej: Filmy vedľa seba ukazujú, ako globálna prachová búrka v roku 2018 pokryla červenú planétu vďaka kamere Mars Color Imager (MARCI) na palube sondy NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Táto globálna prachová búrka spôsobila, že kozmická loď NASA stratila kontakt so Zemou. Zdroj obrázkov: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Zatiaľ čo na Marse zostáva málo vody – väčšinou ľad pod povrchom a na póloch – časť z nej stále cirkuluje ako para v atmosfére. Vedci sa pýtajú, či globálne prachové búrky pomáhajú vytlačiť túto vodnú paru a zdvihnúť ju vysoko nad planétu, kde sa atmosféra počas slnečných búrok odstraňuje. Jedna teória hovorí, že tento proces, opakovaný dostatočne veľakrát po eóny, môže vysvetliť, ako sa Mars zmenil z jazier a riek na to, že je dnes prakticky bez vody.

Ak by globálna prachová búrka nastala v rovnakom čase ako slnečná búrka, poskytlo by to príležitosť otestovať túto teóriu. Vedci sú obzvlášť nadšení, pretože toto slnečné maximum sa vyskytuje na začiatku najprašnejšej sezóny Marsu, ale tiež vedia, že globálna prachová búrka je zriedkavá.

Viac o misiách

Goddard Space Flight Center NASA v Greenbelt, Maryland, riadi misiu MAVEN. Lockheed Martin Space postavil kozmickú loď a je zodpovedný za operácie misie. JPL poskytuje navigáciu a podporu siete hlbokého vesmíru. Laboratórium pre fyziku atmosféry a vesmíru na University of Colorado Boulder je zodpovedné za riadenie vedeckých operácií, verejnú komunikáciu a komunikáciu.

Curiosity postavilo laboratórium Jet Propulsion Laboratory NASA, ktoré prevádzkuje Kalifornský technologický inštitút v Pasadene v Kalifornii. JPL vedie misiu v mene riaditeľstva vedeckej misie NASA vo Washingtone. Vyšetrovanie RAD podporuje Heliophysics Division NASA ako súčasť Heliophysics System Observatory (HSO) NASA.