Marte pierde în mod temporar și local cantități semnificative de atmosferă, în special prin intermediul unor fenomene numite „nori” de plasmă generate de instabilitatea Kelvin-Helmholtz, care pot duce la evacuarea ionilor în spațiu. Aceste evenimente, observate între decembrie 2021 și decembrie 2023, ating valori de până la 100 de ori mai mari decât fluxurile obișnuite de ioni, dar au un impact limitat în ceea ce privește întreaga atmosferă a planetei.
Fluxul de ioni și fenomene temporare
Fluxul local de ioni în aceste structuri atinge între 10 și 100 de ori valorile normale ale pierderilor atmosferice. Fenomenul nu implică o distrugere totală a atmosferei marțiene, ci reprezintă evenimente punctuale și concentrate în anumite zone.
Interacțiunea vântului solar și atmosfera lui Marte
Marte nu deține un câmp magnetic global, precum Pământul, ci are zone principale magnetizate ale scoarței, iar interacțiunea dintre vântul solar și atmosfera superioară creează o magnetosferă indusă. Vântul solar constă în particule încărcate electric, precum protoni rapizi, care trec pe lângă ionii mai grei ai atmosferei.
Mecanismul instabilității Kelvin-Helmholtz
Această instabilitate apare când două fluide sau plasme se deplasează cu viteze diferite unul lângă celălalt. În cazul lui Marte, protonii vântului solar accelerează și unduiesc ionii de oxigen, formând valuri și vortexuri uriașe care strâng și transportă ionii spre spațiul interplanetar.
Descoperiri și măsurători recente
Cercetările au fost posibil datorită comparației datelor colectate de nave spațiale Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) și Tianwen-1. MAVEN a măsurat plasma în apropierea planetei, în timp ce Tianwen-1 analiza condițiile vântului solar înainte ca acesta să ajungă la Marte.
Din cele 62 de evenimente detectate, 16 au fost nori de plasmă izolați, iar 46 s-au repetat în secvențe aproape periodice. Un exemplu a fost întâlnirea a doi astfel de „nori” la aproximativ două minute distanță.
Ionii observați includ O+ și O2+, iar unele particule au atins energii foarte ridicate. Cercetătorii consideră că aceste valuri pot contribui la încălzirea și accelerarea ionilor atmosferici, influențând procesul de pierdere a atmosferei.
Implicații pentru istoria planetei
Aceste fenomene pot explica o parte din transformarea pe care a suferit-o planeta roșie. Dovezile indică faptul că Marte a fost mult mai cald și mai umed în trecut, având râuri, lacuri și o atmosferă mai densă decât în prezent.
Măsurătorile sugerează că într-un astfel de eveniment, fluxul de particule poate fi de până la 100 de ori mai mare decât valorile normale, dar exclud impactul asupra întregii atmosfere. Impactul total depinde de durata și frecvența acestor structuri de plasmă, precum și de întinderea lor.
Unele observări indică o continuare a acestor evenimente pentru cel puțin opt ore, dar frecvența lor și influența asupra atmosferei acum sunt încă în curs de cercetare. Se presupune că, în epoca în care Soarele era mai activ, astfel de fenomene ar fi fost mai frecvente și mai intense.
