Marikh adalah planet yang pelik.
Terdapat bukti bahawa Planet Merah pernah menjadi tuan rumah kepada suasana yang tebal dan lautan yang luas. Namun, pada suatu ketika evolusinya, planet ini sepertinya membocorkan sebahagian besar gas atmosferanya ke angkasa, dan lautannya menguap (atau membeku dan kemudian menyebar, bergantung pada seberapa cepat tekanan atmosfera hilang). Terdapat beberapa teori bagaimana atmosfer Mars terbuang hingga 1% daripada Bumi, termasuk hakisan perlahan oleh zarah angin suria dan kesan asteroid bencana secara tiba-tiba, meletupkan atmosfera ke angkasa.
Saintis planet telah lama mengetahui bahawa medan magnet Martian sangat lemah dan oleh itu mempunyai sedikit kekuatan pelindung dari angin suria yang berterusan. Melalui analisis data dari satelit NASA Mars Global Surveyor (MGS) yang telah bersara, wawasan baru telah diperoleh.
Jauh dari sifat jinak, medan magnet kerak yang lemah ini sebenarnya boleh memberi kesan buruk kepada atmosfera, menangkap zarah atmosfera dalam "gelembung" magnetik (sebutan plasmoid) lebih dari seribu kilometer lebar, sebelum ditiup beramai-ramai ke angkasa ...
Hakisan atmosfer Mars oleh angin suria telah lama disyaki sebagai mekanisme utama di sebalik kehilangan udara Martian. Walaupun udara Mars sangat berbeza dengan udara kita (atmosfer Mars terutamanya CO2-berdasarkan, sedangkan atmosfera darat mempunyai campuran nitrogen-oksigen bernafas), ia pernah dianggap jauh lebih padat daripada sekarang.
Jadi ke mana perginya suasananya? Oleh kerana magnetosfer Mars cukup tidak signifikan (saintis percaya bahawa medan magnet global mungkin jauh lebih kuat pada masa lalu dan mungkin rosak oleh kesan asteroid), ada sedikit yang dapat menangkis ion angin suria yang bertenaga daripada berinteraksi dengan atmosfera di bawah. Di Bumi, kita mempunyai magnetosfera yang sangat kuat yang bertindak sebagai medan kekuatan yang tidak dapat dilihat, menghalang zarah-zarah bermuatan memasuki atmosfera kita. Marikh tidak mempunyai kemewahan ini.
Semasa misi Mars Global Surveyor, dilancarkan pada tahun 1996 (berakhir pada tahun 2006), satelit tersebut mengesan medan magnet yang sangat halus yang berasal dari kerak Martian, terutama di hemisfera selatan. Pemikiran semula jadi adalah bahawa, walaupun lemah, bidang tambal sulam ini dapat memberikan perlindungan terhad kepada atmosfera. Menurut penyelidikan baru yang menggunakan data MGS lama, ini mungkin tidak berlaku; medan magnet kerak mungkin menyumbang kepada, mungkin mempercepat, kehilangan udara.
Oleh kerana medan magnet kerak halus muncul dari permukaan Martian, ia menghasilkan "payung" fluks magnet, memerangkap zarah atmosfera yang terisi. Puluhan payung magnetik meliputi hingga 40% Marikh (terutamanya tertumpu di selatan), sampai di atas atmosfera. Oleh itu, struktur magnet ini terbuka untuk menyerang dari angin suria.
“Payung adalah tempat potongan udara yang koheren terkoyak, "Kata David Brain dari UC Berkeley, yang menyampaikan penelitian MGSnya di Bengkel Plasma Huntsville 2008 pada 27 Oktober.
Walaupun ini mungkin terdengar dramatik, ada kemungkinan nyata bahawa proses ini telah diperhatikan di Marikh untuk pertama kalinya. Payung magnetik menjangkau atmosfera dan merasakan tekanan dinamik dari angin suria. Apa yang berlaku seterusnya adalah mekanisme yang terkenal dalam bidang magnetohydrodynamics (MHD): penyambungan semula.
Ketika payung kerak bersentuhan dengan medan magnet antara planet (IMF) yang dibawa oleh angin suria, ada kemungkinan penyambungan semula berlaku. Menurut David Brain, MGS melewati kawasan penyambungan semula di salah satu orbitnya. "Medan yang bersambung melilit sebungkus gas di bahagian atas atmosfer Mars, membentuk kapsul magnet selebar seribu kilometer dengan udara terion yang terperangkap di dalamnya, "Katanya. "Tekanan angin suria menyebabkan kapsul 'mencubit' dan ia bertiup, membawa muatan udara dengannya.”
Sejak hasil pertama ini, Brain telah menemui lebih banyak lagi "gelembung" magnet yang membawa potongan ionosfer Mars bersama mereka. Gelembung ini dikenal sebagai "plasmoid" kerana mengandungi zarah-zarah bermuatan, atau plasma.
Otak ingin menunjukkan bahawa hasil ini jauh dari kesimpulan. Sebagai contoh, MGS hanya dilengkapi untuk mengesan satu zarah yang dicas, iaitu elektron; ion mempunyai ciri yang berbeza dan oleh itu boleh dipengaruhi secara berbeza. Juga, satelit melakukan pengukuran pada ketinggian tetap pada waktu tempatan yang sama dalam sehari. Lebih banyak data diperlukan pada masa dan ketinggian yang berbeza.
Salah satu misi NASA yang mungkin dapat membantu dalam pemburuan plasmoid adalah Atmosfera Mars dan Evolusi Volatile satelit (MAVEN), dijadualkan dilancarkan pada tahun 2013. MAVEN akan menganalisis atmosfer Martian untuk secara khusus mengkaji hakisan oleh angin suria, mengesan elektron dan ion; mengukur bukan sahaja magnet, tetapi medan elektrik juga. Orbit elips MAVEN juga akan membolehkan siasatan menyelidiki pelbagai ketinggian pada masa yang berlainan.
Oleh itu, kami menunggu MAVEN untuk membuktikan atau membantah teori plasmoid Brain. Walau apa pun, ini adalah bukti yang mengujakan yang menunjukkan mekanisme yang agak tidak dijangka yang dapat, secara harfiah, merobek atmosfer Mars ke angkasa ...
Sumber: NASA
