Марс загорелся во время грандиозной солнечной бури
Помимо полярных сияний, недавний сильный шторм предоставил более подробную информацию о том, с каким уровнем радиации могут столкнуться будущие астронавты на Красной планете. Ученые Марса 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 первых рядах для наблюдения за серией солнечных вспышек и корональных выбросов массы, которые достигли Марса, а в некоторых случаях даже вызвали марсианские полярные сияния. Это золотое дно науки предоставило беспрецедентную возможность изучить, как подобные события разворачиваются в глубоком космосе, а также с каким воздействием радиации могли столкнуться первые астронавты на Марсе. Самое крупное событие произошло 20 мая, когда произошла вспышка на Солнце, которая позже была оценена как X12—вспышки на Солнце класса X являются самыми сильными из нескольких типов - по данным космического аппарата 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 выброс корональной массы запустил заряженные частицы. Двигаясь 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. За развитием космической погоды внимательно следили аналитики Отдела анализа космической погоды от Луны до Марса в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, которые отметили возможность попадания заряженных частиц вслед за корональным выбросом массы. Если бы астронавты в то время стояли рядом с марсоходом НАСА Curiosity, они получили бы дозу облучения в 8100 микрогрей, что эквивалентно 30 рентгеновским снимкам грудной клетки. Хотя это и не смертельно, это был самый большой всплеск, зафиксированный детектором оценки радиации Curiosity, или RAD, с тех пор, как марсоход приземлился 12 лет назад. Данные RAD помогут ученым спланировать максимально высокий 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 выше", - 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 земли обрушилось такое количество энергии от шторма, что на черно-белых изображениях с навигационных камер Curiosity заплясал "снег" - белые полосы и крапинки, вызванные попаданием заряженных частиц в камеры. Аналогичным образом, камера star, которую НАСА в 2001 году использовало для ориентации на орбитальном аппарате Mars Odyssey, была переполнена энергией солнечных частиц и на мгновение вышла из строя. (У Odyssey есть другие способы ориентации, и камера восстановилась в течение часа). Несмотря на кратковременный сбой в работе 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 с солнечной вспышкой: в 2003 году солнечные частицы от солнечной вспышки, которые, как в конечном счете было определено, были X45, взорвали детектор излучения Odyssey, который был разработан для измерения таких событий. Находясь 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 сияний отличается от тех, что наблюдаются на Земле. Наша родная планета защищена от заряженных частиц мощным магнитным полем, которое обычно ограничивает полярные сияния областями, расположенными вблизи полюсов. (Солнечный максимум является причиной недавних полярных сияний, наблюдаемых далеко на юге, вплоть до Алабамы.) Марс потерял свое внутреннее магнитное поле в далеком прошлом, поэтому нет никакой защиты от потока энергичных частиц. Когда заряженные частицы попадают в атмосферу Марса, это приводит к полярным сияниям, которые охватывают всю планету. Во время солнечных явлений солнце испускает широкий спектр энергичных частиц. Только самые энергичные из них могут достичь поверхности, чтобы их можно было измерить с помощью RAD.
Частицы с чуть меньшей энергией, вызывающие полярные сияния, регистрируются прибором MAVEN для измерения частиц с солнечной энергией. Ученые могут использовать данные этого прибора, чтобы восстановить хронологию каждой минуты, когда солнечные частицы проносились мимо, тщательно разбираясь в том, как развивалось это событие. "Это было крупнейшее событие с участием частиц солнечной энергии, которое когда-либо наблюдал MAVEN", - сказала ведущий специалист MAVEN по космической погоде Кристина Ли из Калифорнийского университета, Лаборатории космических наук в Беркли. "За последние недели произошло несколько событий на Солнце, поэтому мы наблюдали волну за волной частиц, обрушивающихся на Марс". Данные, поступающие с космического аппарата НАСА, помогут не только будущим планетным миссиям на Красную планету. Это способствует сбору огромного количества информации другими гелиофизическими миссиями агентства, включая "Вояджер", "Солнечный зонд Паркера" и предстоящую миссию ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers). Два небольших спутника ESCAPADE, запуск которых запланирован на конец 2024 года, будут вращаться вокруг Марса и наблюдать за космической погодой с уникальной двойной точки зрения, более детализированной, чем то, что в настоящее время может измерить только MAVEN.
