Foto: Ilustrim i ionosferës dhe magnetosferës së Marsit para, gjatë dhe pas ngjarjes së zhdukjes së erës diellore. Krediti: Ram et al., 2024.
Atmosfera dhe klima e Marsit ndikohen nga ndërveprimet me erën diellore, një rrjedhë plazme që përbëhet nga protone dhe elektrone që rrjedhin nga atmosfera më e jashtme e diellit (korona), duke udhëtuar me shpejtësi prej 400–1,000 kilometra për sekondë.
Ndërsa këto grimca të ngarkuara ndërveprojnë me fushën magnetike dhe atmosferën e planetit, mund të shohim aurora spektakolare në rajonet polare të Tokës. Duke pasur parasysh se Marsi nuk ka një fushë magnetike globale, aurorat këtu janë të shpërndara në të gjithë planetin.
Megjithatë, ndonjëherë kjo erë diellore mund të “zhduket” në ngjarje të rralla kur ka një boshllëk në rrugën e erës diellore, pasi dielli rrit aktivitetin e tij diellor. Ky fenomen ndodh kur një pjesë më e shpejtë e erës diellore arrin dhe kalon një pjesë më të ngadaltë në një rajon të ndërveprimit të korotuar dhe e inkorporon atë, duke lënë një boshllëk me dendësi më të ulët në rrugën e erës diellore.
Ky fenomen u vu re për tre ditë në dhjetor 2022 gjatë misionit MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) të NASA-s. Si rezultat i mungesës së erës diellore, rënia e presionit shkaktoi zgjerimin e atmosferës dhe magnetosferës së Marsit me mijëra kilometra, duke u trefishuar në madhësi. Kjo gjithashtu dërgoi një valë shoku supersonik rreth planetit, e njohur si shoku i harkut.
Një kërkim i ri, i publikuar në Geophysical Research Letters, ka hetuar efektet e këtij aktiviteti të zvogëluar të erës diellore. Profesori Sumanta Sarkhel dhe studiuesi i Ph.D. Lot Ram (nga Instituti i Teknologjisë i Roorkee në Indi), së bashku me Dr. Diptiranjan Rout (nga Laboratori Kombëtar i Kërkimeve Atmosferike të Indisë) përdorën të dhënat nga Analizatori i Ioneve të Erës Diellore, Magnetometri, Proba Langmuir dhe Spektrometri i Masës së Ioneve që ishin në anije kozmike MAVEN për të eksploruar elektronet dhe dendësitë e jonëve të Marsit, dendësitë e ioneve të erës diellore, shpejtësitë, presionin dhe fushën magnetike gjatë ngjarjes.
Hulumtuesit identifikuan se ana e planetit që është e kundërt me diellin, ana e natës, kishte një dendësi më të madhe plazme në ionosferë në lartësitë prej 200–280 kilometra, me maksimumin që ishte 2.5 herë më i lartë se ai që ndodhte në kushte normale. Kjo është si rezultat i një rritjeje deri në dy rendi madhësie të presionit ionosferik krahasuar me presionin magnetik dhe dinamik të erës diellore.
Gjatë kësaj ngjarjeje, numri i elektronëve dhe jonëve në ionosferë u rrit me 2.5 dhe 10 herë përkatësisht. Megjithatë, jonët individualë patën rritje të ndryshme në dendësinë e tyre maksimale, nga 10 herë për N+ deri në 67 herë për O+.
Shkencëtarët sugjerojnë shkaktarët e mundshëm për këtë dendësi më të lartë plazme mund të jenë zgjerimi nga ionosfera e poshtme në atë të sipërme për shkak të diferencave të presionit (i lartë në ionosferë dhe i ulët në erën diellore) dhe/ose transportimi i rritur i plazmës nga ana ditore e Marsit në atë të natës.
Përtej kësaj, kërkime të mëtejshme janë të nevojshme për të kuptuar rolin e topologjisë së fushës magnetike, duke iu referuar strukturës dhe lidhshmërisë së linjave të fushës magnetike dhe forcës së tyre mbi ndërveprimin e plazmës me sipërfaqen e Marsit.
“Ne në një loop të mbyllur magnetik, plazma ngelet brenda, që do të thotë se asnjë plazmë atmosferike nuk humbet në hapësirë,” thotë profesori Sarkhel. “Në një loop të hapur, plazma marsiane mund të shpëtojë përmes fushës magnetike ose plazma e erës diellore mund të hyjë në atmosferën marsiane dhe të ndryshojë dinamikën atmosferike.”
“Fundit, në skenarin e loops të shtrira, fusha magnetike e erës diellore mund të mbulojë planetin dhe të magnetizojë ionosferën, që do të thotë se jonet dhe elektronet mund të bordin në fushën e erës diellore dhe plazma të shpëtojë nga planeti. Në rajonet me fushë magnetike më të fortë, plazma lidhet më shumë me loops magnetike, dhe anasjelltas në rajonet më të dobëta.”
Kuptimi i ndikimit të ngjarjeve të zhdukjes së erës diellore është jetik jo vetëm për zgjerimin e njohurive tona mbi ndërveprimet e saj me mjedisin hapësinor dhe sipërfaqen e Marsit, por gjithashtu për eksplorimin e njeriut, pasi mund të kërkojë rregullime në orbitën e anijeve kozmike për të marrë parasysh rritjen e tërheqjes nga plazma e dendur për të vazhduar një mision të suksesshëm.
“Interesi ynë për të studiuar zhdukjen e erës diellore lindi nga ndikimi i thellë që ka mbi një planet të papërshkruar si Marsi, i cili ndihmon në kuptimin e evoluimit të tij klimatik dhe arratisjes atmosferike me kalimin e kohës,” shpjegon profesori Sarkhel.
“Zgjerimi i sistemit magnetosferë-ionosferë mund të çojë në humbje atmosferike dhe ndërveprime të përforcuara me rrezatimin diellor ose rrezet kozmike. Gjithashtu, zgjerimi çon në më shumë tërheqje për satelitët që orbitojnë në lartësi të ulëta dhe të larta planetare. Për shembull, në vitin 2022, SpaceX humbi 40 satelitë në orbitë të ulët të Tokës një ditë pas lansimit për shkak të dendësisë së rritur në lartësitë e ionosferës gjatë një stuhie gjeomagnetike.
“Për këtë arsye, kuptimi i motit hapësinor planetar gjatë periudhave të qetësisë diellore (ose ngjarjeve të zhdukjes së erës diellore) dhe periudhave stuhie është thelbësor për të ardhmen e satelitëve planetarë dhe eksplorimin, si për sigurinë e robotikës ashtu edhe për astronautët. Më në fund, njohuritë mund të jenë të dobishme edhe për të vlerësuar banueshmërinë e Marsit.”
