MAVEN-missionen opdager, at Mars har en snoet hale

Mars har en usynlig magnetisk "hale", der er snoet ved interaktion med solvinden, ifølge ny forskning ved hjælp af data fra NASAs MAVEN-rumfartøj.

NASAs Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (MAVEN) rumfartøj er i kredsløb om Mars og indsamler data om, hvordan den røde planet mistede meget af sin atmosfære og vand, transformerer sig fra en verden, der kunne have understøttet livet for milliarder af år siden, til et koldt og ugæstfrit sted i dag. Processen, der skaber den snoede hale, kunne også tillade noget af Mars' allerede tynde atmosfære at flygte ud i rummet, ifølge forskerholdet.

"Vi fandt ud af, at Mars' magnetiske hale, eller magnetohale, er unik i solsystemet, " sagde Gina DiBraccio fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Det er ikke som magnethalen fundet ved Venus, en planet uden eget magnetfelt, det er heller ikke som Jordens, som er omgivet af sit eget internt genererede magnetfelt. I stedet, det er en hybrid mellem de to." DiBraccio er projektforsker for MAVEN og præsenterer denne forskning på en pressebriefing torsdag, 19. oktober kl. 12:15 MDT under det 49. årlige møde i American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences i Provo, Utah.

Holdet fandt ud af, at en proces kaldet "magnetisk genforbindelse" må have en stor rolle i at skabe Mars magnetohale, fordi, hvis genforbindelsen fandt sted, det ville sætte twisten i halen.

"Vores model forudsagde, at magnetisk genforbindelse vil få Mars magnetohale til at vride sig 45 grader fra det forventede baseret på retningen af ​​det magnetiske felt båret af solvinden, " sagde DiBraccio. "Da vi sammenlignede disse forudsigelser med MAVEN-data om retningerne af Mars- og solvindens magnetfelter, de var meget enige."

Mars mistede sit globale magnetfelt for milliarder af år siden og har nu bare rester af "fossile" magnetfelter indlejret i visse områder af dens overflade. Ifølge det nye arbejde, Mars' magnetohale dannes, når magnetiske felter båret af solvinden slutter sig til de magnetiske felter, der er indlejret i Mars-overfladen i en proces, der kaldes magnetisk genforbindelse. Solvinden er en strøm af elektrisk ledende gas, der kontinuerligt blæser fra Solens overflade ud i rummet med omkring en million miles (1,6 millioner kilometer) i timen. Den fører magnetiske felter fra Solen med sig. Hvis solvindfeltet tilfældigvis er orienteret i den modsatte retning af et felt på Mars-overfladen, de to felter går sammen i magnetisk genforbindelse.

Den magnetiske genforbindelsesproces kan også drive noget af Mars' atmosfære ud i rummet. Mars' øvre atmosfære har elektrisk ladede partikler (ioner). Ioner reagerer på elektriske og magnetiske kræfter og strømmer langs magnetiske feltlinjer. Da Mars magnetohale er dannet ved at forbinde overflademagnetiske felter til solvindfelter, ioner i Mars øvre atmosfære har en vej til rummet, hvis de strømmer ned ad magnetohalen. Som et strakt gummibånd, der pludselig klikker til en ny form, magnetisk genforbindelse frigiver også energi, som aktivt kunne drive ioner i Mars-atmosfæren ned i magnetohalen ud i rummet.

Da Mars har et kludetæppe af overflademagnetiske felter, Forskere havde mistænkt, at Mars magnetohale ville være en kompleks hybrid mellem planeten uden magnetfelt overhovedet og den, der findes bag en planet med et globalt magnetfelt. Omfattende MAVEN-data om Mars magnetfelt gjorde det muligt for holdet at være det første til at bekræfte dette. MAVENs kredsløb ændrer konstant sin orientering i forhold til Solen, gør det muligt at foretage målinger, der dækker alle de områder, der omgiver Mars, og opbygge et kort over magnetohalen og dens interaktion med solvinden.

Magnetiske felter er usynlige, men deres retning og styrke kan måles med magnetometerinstrumentet på MAVEN, som holdet brugte til at foretage observationerne. De planlægger at undersøge data fra andre instrumenter på MAVEN for at se, om undslippende partikler kortlægges til de samme regioner, hvor de ser genforbundne magnetiske felter, for at bekræfte, at genforbindelse bidrager til Mars atmosfæriske tab og bestemme, hvor signifikant det er. De vil også indsamle flere magnetometerdata i løbet af de næste par år for at se, hvordan de forskellige magnetiske overfladefelter påvirker halen, når Mars roterer. Denne rotation, kombineret med et evigt skiftende solvindmagnetfelt, skaber en ekstremt dynamisk Mars-magnethale. "Mars er virkelig kompliceret, men virkelig interessant på samme tid, " sagde DiBraccio.