ماموریت ناسا برای کشف بادهای خورشیدی ناپدید شده

ناسا در ماموریت «ماون» سعی دارد بادهای خورشیدی را مشاهده کند که به طور غیرمنتظره‌ای ناپدید شده‌اند.

به گزارش ایسنا و به نقل از ناسا، «مأموریت تکامل مواد فرار و جو مریخ» یا «ماون»(MAVEN) ناسا در دسامبر ۲۰۲۲، ناپدید شدن چشمگیر و غیرمنتظره جریانی از ذرات باردار را مشاهده کرد که به طور مداوم از خورشید ساطع می‌شدند. این پدیده موسوم به باد خورشیدی به دلیل نوع خاصی از رویداد خورشیدی ایجاد شد که بسیار قوی بود و هنگام حرکت در منظومه شمسی، خلاء را ایجاد کرد.

با توجه به این رویداد، بررسی‌های کاوشگر ماون در مریخ نشان داد که تعداد ذرات تشکیل‌دهنده باد خورشیدی به طور قابل توجهی کاهش یافته است. بدون فشار باد خورشیدی، جو مریخ و مگنتوسفر هزاران کیلومتر منبسط شدند. ماون تنها کاوشگر کنونی در مریخ است که می‌تواند به طور همزمان فعالیت خورشید و واکنش جو مریخ را به این تأثیرات خورشیدی مشاهده کند.

«جاسپر هالکاس»(Jasper Halekas) استاد «دانشگاه آیووا»(UIowa) و پژوهشگر ارشد یک پروژه جدید در مورد این رویداد گفت: زمانی که اولین بار داده‌ها را دیدیم و کاهش چشمگیر باد خورشیدی را مشاهده کردیم، تقریبا برای ما غیر قابل باور بود. ما یک گروه را برای مطالعه این رویداد تشکیل دادیم و دریافتیم که این دوره زمانی سرشار از یافته‌های باورنکردنی است.

مریخ مانند همه سیارات منظومه شمسی ما دائما در باد خورشیدی غوطه‌ور است. باد خورشیدی به مگنتوسفر و یونوسفر مریخ فشار وارد می‌کند و بخش زیادی از جو را فراری می‌دهد. رویداد خورشیدی دسامبر ۲۰۲۲ ناشی از باد خورشیدی با حرکت سریع‌تر بود که از باد خورشیدی با حرکت کندتر سبقت گرفت و مانند یک جارو این دو منطقه را پاکسازی ‌کرد و فشرده ساخت. این فعل و انفعال که «منطقه تعامل جریان» نامیده می‌شود، یک خلا نادر از بادهای خورشیدی بسیار کم‌چگالی را پشت سر گذاشت که توسط ماون مشاهده شدند. ناپدید شدن باد خورشیدی، به بروز برخی از تعاملات باورنکردنی در مگنتوسفر و یونوسفر مریخ منجر شد.

از آنجا که چگالی باد خورشیدی به میزان ۱۰۰ کاهش یافت، باعث شد فشار کاهش یابد و مگنتوسفر و یونوسفر سیاره توانستند تا هزاران کیلومتر -بیش از سه برابر اندازه معمولی- منبسط شوند و به طور چشمگیری تغییر ماهیت دادند. میدان مغناطیسی خورشید که معمولا درون یونوسفر مریخ قرار دارد، به سمت بیرون رانده شد و یونوسفر را از حالت مغناطیسی به حالت غیر مغناطیسی تبدیل کرد. در همان زمان، لایه بین باد خورشیدی و مگنتوسفر به طور غیرعادی از نظر الکترومغناطیسی ساکت شد. مشاهدات ماون از این رویداد چشمگیر و انبساط متعاقب کل منظومه آن، برای درک بهتر فیزیک عامل اتلاف اتمسفر و آب در مریخ مهم است.

هالکاس گفت: ما می‌بینیم که وقتی باد خورشیدی به طور مؤثر از بین می‌رود، مریخ چگونه واکنش نشان می‌دهد. این باعث می‌شود یک مطالعه بزرگ در مورد این پرسش شکل بگیرد که اگر مریخ به دور ستاره‌ای با وزش باد کمتر می‌چرخید، چگونه بود.

ناپدید شدن رویدادهای باد خورشیدی در این مقیاس بسیار نادر است و در زمان افزایش فعالیت خورشیدی تولید می‌شود. بنابراین، این اولین بار بود که ماموریت ماون فرصت مشاهده چنین پدیده‌ای را داشت. اگرچه فضاپیماهای دیگر در مریخ و زمین نیز جنبه‌هایی از این رویداد را مشاهده کرده‌اند اما تنها ماون قادر به بررسی هم‌زمان واکنش خورشید و جو مریخ نسبت به آن بود.

«شانون کوری»(Shannon Curry) پژوهشگر ارشد پروژه ماون در «دانشگاه کالیفرنیا، برکلی»(UC Berkeley) گفت: دیدن شرایط ناملایم همیشه از نظر علمی بسیار ارزشمند است. ماون برای مشاهده کردن این نوع تعامل بین خورشید و جو مریخ طراحی شده و داده‌های استثنایی را در طول این رویداد خورشیدی غیرعادی ارائه داده است.

همان طور که خورشید به اوج چرخه فعالیت ۱۱ ساله خود می‌رسد، ماموریت ماون می‌تواند تأثیر بیشتری را بر درک ما از رویدادهای خورشیدی ناملایم داشته باشد. «جینا دی‌براچیو»(Gina DiBraccio) معاون بخش علوم هلیوفیزیک در «مرکز پرواز فضایی گادرد» ناسا و از پژوهشگران پروژه ماون گفت: این نتایج، نقش متقابلی را نشان می‌دهند که ماون در مریخ ایفا می‌کند. ماون نه تنها پویایی جو مریخ را مشاهده می‌کند، بلکه ورودی‌های خورشیدی را نیز برای افزایش درک ما در مورد خورشید زیر نظر دارد.

این پژوهش در «نشست پاییز اتحادیه ژئوفیزیک آمریکا»(AGU Fall Meeting) در سن‌فرانسیسکو ارائه خواهد شد.