في ديسمبر 2022، سجلت مهمة MAVEN (الغلاف الجوي للمريخ والتطور المتطاير) التابعة لناسا ظاهرة نادرة وهي اختفاء الرياح الشمسية، مما أدى إلى تغييرات كبيرة في الغلاف الجوي والغلاف المغناطيسي للمريخ. وفي دراسة جديدة، اكتشف العلماء بقيادة البروفيسور سومانتا سارخيل من المعهد الهندي للتكنولوجيا في روركي، آلية هذا الحدث وحددوا عواقبه. تم نشر العمل في مجلة رسائل البحوث الجيوفيزيائية (GRL).
والرياح الشمسية عبارة عن تيار من الجسيمات المشحونة التي تتحرك من الشمس بسرعة تتراوح من 400 إلى ألف كيلومتر في الثانية وتتفاعل مع الأجواء والمجالات المغناطيسية للكواكب. على الأرض، يسبب هذا التفاعل الشفق القطبي، أما على المريخ، الذي يفتقر إلى مجال مغناطيسي مستقر، فإن نفس الظاهرة تتوزع في جميع أنحاء الكوكب.
وفي بعض الحالات النادرة، يمكن أن “تختفي” الرياح الشمسية. ويحدث هذا عندما تتفوق الرياح الشمسية الأسرع على الرياح الأبطأ، وتشكل ما يعرف باسم “المنطقة منخفضة الكثافة”. أدى أحد هذه الأحداث على المريخ، الذي استمر ثلاثة أيام، إلى تمدد الغلاف الجوي للكوكب ومجاله المغناطيسي بآلاف الكيلومترات، مما أدى إلى مضاعفة حجمه ثلاث مرات.
درس العلماء البيانات المأخوذة من أدوات مافن، بما في ذلك أجهزة تحليل التركيب الأيوني وأجهزة قياس المغناطيسية. ووجدوا أنه على الجانب الليلي من المريخ، زادت كثافة الغازات المتأينة في الغلاف الأيوني (المنطقة الواقعة فوق الغلاف الجوي للكوكب والتي تحتوي على تركيزات عالية من الأيونات والإلكترونات الحرة) بمقدار 2.5 مرة مقارنة بالحدث الطبيعي. وفي الوقت نفسه، يزيد عدد الإلكترونات والأيونات فيه بمقدار 2.5 و 10 مرات على التوالي. قد تكون هذه التغييرات بسبب إعادة توزيع البلازما من الجانب النهاري إلى الجانب الليلي.
إن توسع الغلاف الجوي المريخي والمجال المغناطيسي بسبب اختفاء الرياح الشمسية يمكن أن يزيد من فقدان الغلاف الجوي، ويزيد من التعرض للإشعاع الشمسي والأشعة الكونية، ويؤدي إلى تفاقم ظروف المركبات الفضائية. على سبيل المثال، في عام 2022، فقدت شركة SpaceX 40 مركبة بسبب زيادة كثافة الغاز المتأين في أعقاب عاصفة مغنطيسية أرضية.
وقال البروفيسور سارخيل: “إن فهم مثل هذه الأحداث أمر ضروري لسلامة المركبات الفضائية والبعثات المستقبلية إلى المريخ، بما في ذلك المهام الروبوتية والمدعومة بالبشر”.