Помимо полярных сияний, недавний экстремальный шторм предоставил более подробную информацию о том, с каким уровнем радиации будущие астронавты могут столкнуться на Красной планете.
Марсианские ученые ожидали грандиозных солнечных бурь с тех пор, как в начале этого года Солнце вступило в период максимальной активности, называемый солнечным максимумом. За последний месяц марсоходы и орбитальные аппараты НАСА предоставили исследователям места в первом ряду для наблюдения за серией солнечных вспышек и выбросов корональной массы, которые достигли Марса, а в некоторых случаях даже вызвали марсианские полярные сияния.
Это научное открытие предоставило беспрецедентную возможность изучить, как подобные события разворачиваются в глубоком космосе, а также с каким сильным радиационным воздействием могут столкнуться первые астронавты на Марсе.
Крупнейшее событие произошло 20 мая: солнечная вспышка, которую позже оценили в X12 баллов — солнечные вспышки X-класса являются самыми сильными из нескольких типовs — на основе данных космического корабля Solar Orbiter, совместной миссии ЕКА (Европейского космического агентства) и НАСА. Вспышка послала рентгеновские и гамма-лучи в сторону Красной планеты, в то время как последующий корональный выброс массы запустил заряженные частицы. Движущиеся со скоростью света рентгеновские и гамма-лучи от вспышки прибыли первыми, в то время как заряженные частицы немного отстали, достигнув Марса всего за десятки минут.
Аналитики отдела анализа космической погоды "Луна-Марсу" в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, внимательно следили за развитием космической погоды и отметили возможность попадания заряженных частиц после выброса корональной массы.
Если бы астронавты в это время стояли рядом с марсоходом Curiosity, они получили бы дозу облучения в 8100 микрорентген, что эквивалентно 30 рентгеновским снимкам грудной клетки. Хотя это и не смертельно, это был самый большой всплеск, измеренный детектором оценки радиации Curiosity, или RAD, с тех пор, как марсоход приземлился 12 лет назад.
Данные RAD помогут ученым спланировать максимальный уровень радиационного облучения, с которым могут столкнуться астронавты, которые могли бы использовать марсианский ландшафт для защиты.
“Скалы или лавовые трубы обеспечили бы дополнительную защиту астронавта от такого события. На орбите Марса или в глубоком космосе мощность дозы была бы значительно больше ”, - сказал главный исследователь RAD Дон Хасслер из Отдела науки и исследования Солнечной системы Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. “Я не удивлюсь, если эта активная область на Солнце продолжит извергаться, что означает еще больше солнечных бурь как на Земле, так и на Марсе в ближайшие недели”.
Во время события 20 мая на поверхность обрушилось столько энергии от бури, что на черно-белых изображениях с навигационных камер Curiosity заплясали “снежно” — белые полосы и пятнышки, вызванные попаданием в камеры заряженных частиц.
Точно так же звездная камера, которую орбитальный аппарат NASA Mars Odyssey 2001 года выпуска использует для ориентации, была переполнена энергией солнечных частиц и на мгновение погасла. (У Odyssey есть другие способы ориентироваться, и камера была восстановлена в течение часа.) Даже при кратковременном отключении звездной камеры орбитальный аппарат собрал жизненно важные данные о рентгеновских лучах, гамма-лучах и заряженных частицах с помощью своего детектора высокоэнергетических нейтронов.
Это было не первое столкновение Odyssey со вспышкой на солнце: в 2003 году солнечные частицы от вспышки на солнце, которые, как в конечном итоге было оценено, были X45, поджарили детектор излучения Odyssey, который был разработан для измерения таких событий.
Полярные сияния над Марсом
Высоко над Curiosity орбитальный аппарат НАСА MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) зафиксировал еще один эффект недавней солнечной активности: сияющие полярные сияния над планетой. Способ возникновения этих полярных сияний отличается от тех, что наблюдаются на Земле.
Наша родная планета защищена от заряженных частиц сильным магнитным полем, которое обычно ограничивает полярные сияния областями вблизи полюсов. (Солнечный максимум является причиной недавних полярных сияний, наблюдаемых даже на юге Алабамы.) Марс потерял свое внутреннее магнитное поле в древнем прошлом, поэтому здесь нет защиты от шквала энергичных частиц. Когда заряженные частицы попадают в атмосферу Марса, это приводит к полярным сияниям, которые охватывают всю планету.
Во время солнечных событий Солнце выбрасывает широкий спектр энергичных частиц. Только самые энергичные могут достичь поверхности, которую можно измерить с помощью RAD. Частицы с чуть меньшей энергией, те, что вызывают полярные сияния, регистрируются прибором MAVEN для обнаружения частиц с солнечной энергией.
Ученые могут использовать данные этого прибора, чтобы восстановить хронологию каждой минуты, когда солнечные частицы проносились мимо, тщательно выясняя, как развивалось событие.
“Это было крупнейшее событие, связанное с частицами солнечной энергии, которое когда-либо видела MAVEN”, - сказала ведущая программы космической погоды MAVEN Кристина Ли из Калифорнийского университета, Лаборатория космических наук в Беркли. “За последние недели произошло несколько солнечных событий, поэтому мы наблюдали волну за волной частиц, поражающих Марс”.
Новый космический корабль на Марс
Данные, поступающие с космического аппарата НАСА, не только помогут будущим планетарным миссиям на Красную планету. Это способствует сбору огромного объема информации другими гелиофизическими миссиями агентства, включая "Вояджер", солнечный зонд Parker и предстоящую миссию ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers).
Запуск двух малых спутников ESCAPADE запланирован на конец 2024 года, и они будут вращаться вокруг Марса и наблюдать за космической погодой с уникальной двойной точки зрения, которая является более подробной, чем та, которую MAVEN в настоящее время может измерить самостоятельно.
Источник: НАСА
На изображении:
Пятна на видео были вызваны попаданием заряженных частиц в камеру марсохода Curiosity, использующий свои навигационные камеры, чтобы попытаться запечатлеть пылевые вихри и порывы ветра.
Дополнительные материалы
