Shkencëtarët zbulojnë si po humbet atmosfera e Marsit në hapësirë

Dielli dërgon vazhdimisht nëpër hapësirë një rrjedhë të shpejtë grimcash të ngarkuara elektrikisht, një fenomen i njohur si era diellore. Toka mbrohet në masë të madhe nga kjo rrjedhë falë fushës së saj magnetike globale, por Marsi nuk ka një mburojë të krahasueshme. Kjo e lë atmosferën e sipërme të planetit të ekspozuar, duke i lejuar erës diellore të largojë grimcat atmosferike dhe t’i transportojë ato në hapësirë.

Një studim i ri, i udhëhequr nga Universiteti i Bostonit dhe i botuar në Science Advances, sugjeron se kjo humbje e atmosferës mund t’i ngjajë erës që lëviz mbi sipërfaqen e ujit. Në Tokë, era që kalon mbi një masë ujore mund të krijojë valë rrotulluese dhe vorbulla. Në Mars, era diellore duket se prodhon një efekt të ngjashëm duke “trazuar” kufirin e jashtëm të atmosferës së sipërme.

Ky ndërveprim gjeneron valë gjigante kufitare të quajtura valë Kelvin-Helmholtz.

Autori i parë i studimit, Chi Zhang, studiues në Qendrën për Fizikën Hapësinore të Universitetit të Bostonit, një bashkëpunim midis Fakultetit të Arteve dhe Shkencave dhe Fakultetit të Inxhinierisë të universitetit, punoi me kolegët për të analizuar të dhënat nga misionet MAVEN dhe Tianwen-1. Tianwen-1 mati erën diellore hyrëse para se ajo të arrinte Marsin, ndërsa MAVEN gjurmoi jonet atmosferike që po largoheshin pranë planetit

Duke kombinuar këto dy grupe vëzhgimesh, studiuesit mundën të krahasonin drejtpërdrejt ndryshimet në kushtet e erës diellore me lëvizjen e grimcave atmosferike marsiane drejt hapësirës.

Dy anije kozmike zbulojnë largimin e atmosferës

Retë e mëdha të plazmës në atmosferën e sipërme mund të shkaktojnë atë që studiuesit e quajnë “largim masiv” (bulk escape) të joneve atmosferike. Shkencëtarët kishin propozuar më parë disa shpjegime të mundshme për mënyrën se si formoheshin këto re, por origjina e tyre mbetej e paqartë, sepse provat e drejtpërdrejta ishin të kufizuara.

Një pengesë kryesore ishte se një anije e vetme kozmike nuk mund të vëzhgonte njëkohësisht erën diellore të papenguar përpara se ajo të arrinte Marsin dhe, në të njëjtën kohë, të maste jonet atmosferike që largoheshin më pranë planetit.

Në një studim të mëparshëm, të botuar në Nature Communications, Zhang dhe kolegët e tij treguan se matjet e njëkohshme nga MAVEN dhe Tianwen-1 mund të lidhnin ndryshimet në erën diellore hyrëse me kushtet rreth Marsit. Studimi i ri në Science Advances mbështetet mbi atë punë dhe identifikon valët Kelvin-Helmholtz si një mekanizëm të rëndësishëm që qëndron pas humbjes së joneve atmosferike.

Studiuesit gjetën prova të qarta se këto valë gjenerojnë retë e mëdha të plazmës që lidhen me largimin e atmosferës. Ata zbuluan gjithashtu se ky proces nuk është i shpërndarë në mënyrë të njëtrajtshme rreth Marsit.

“Në vend të kësaj, ai vërehet kryesisht në njërën anë të planetit, në varësi të drejtimit të fushës elektrike të erës diellore,” tha Zhang.

Këto rezultate ofrojnë një lidhje të drejtpërdrejtë midis valëve Kelvin-Helmholtz dhe rritjes së largimit të joneve atmosferike nga Marsi.

Matja e valëve që po e zbrazin Marsin nga atmosfera

“Hulumtimet e ardhshme do të përqendrohen në identifikimin e kushteve që favorizojnë formimin dhe zhvillimin e valëve Kelvin-Helmholtz, si edhe në përcaktimin e masës së kontributit të tyre në humbjen e atmosferës së Marsit,” theksoi Zhang.

Për t’iu përgjigjur këtyre pyetjeve do të nevojiten matje shtesë nga anije kozmike dhe simulime të avancuara kompjuterike. MAVEN tani po i afrohet fazës përfundimtare të misionit të tij, por studiuesit presin që misionet e ardhshme ta vazhdojnë këtë punë.

“Trashëgimia e pasur shkencore e këtij misioni do të plotësohet nga misioni ESCAPADE i NASA-s, i cili tashmë është nisur dhe do të ofrojë një mundësi të rëndësishme të re për të studiuar humbjen e atmosferës së Marsit të shkaktuar nga era diellore,” tha Zhang.

“Ne duam të dimë se kur këto valë kanë më shumë gjasa të formohen, si evoluojnë ato dhe sa fuqishëm mund të nxisin largimin e atmosferës,” tha Chuanfei Dong, anëtar i stafit akademik në Qendrën për Fizikën Hapësinore të Universitetit të Bostonit dhe profesor asistent i astronomisë në Fakultetin e Arteve dhe Shkencave. “Ky proces mund të ndodhë edhe në planetë të tjerë që nuk kanë një fushë magnetike të fortë, përfshirë disa ekzoplanetë.”

Një e dhënë për humbjen e banueshmërisë së Marsit

Kuptimi i procesit të largimit të atmosferës mund të ndihmojë në shpjegimin e transformimit dramatik që Marsi ka përjetuar gjatë historisë së tij.

“Mendohet se Marsi dikur ishte potencialisht i banueshëm, me një atmosferë më të dendur dhe ujë të lëngshëm në sipërfaqe. Të kuptuarit se si ai u shndërrua në planetin e ftohtë dhe të thatë që shohim sot është thelbësor për të kuptuar se si evoluojnë mjediset planetare me kalimin e kohës,” tha Zhang./ScienceDaily