В атмосфере Марса впервые нашли эффект Звана-Вольфа – механизм, который десятилетиями связывали с магнитосферами планет, а не с атмосферой.
Открытие сделали по данным аппарата MAVEN, который NASA отправило к Марсу для изучения верхней атмосферы, ионосферы и потери газа в космос. Сам сигнал появился в измерениях еще в декабре 2023 года, когда по Марсу ударило крупное возмущение солнечного ветра. Спустя анализ нескольких приборов команда пришла к выводу: в марсианской ионосфере сработал физический механизм, ранее подробно изученный у Земли, но не наблюдавшийся внутри атмосферы другой планеты.
Эффект Звана-Вольфа связан с поведением плазмы – газа, где часть атомов потеряла электроны и стала электрически заряженной. У Земли солнечный ветер встречает мощное глобальное магнитное поле. Магнитные структуры сжимаются, а заряженные частицы как бы выдавливаются вдоль силовых трубок. Такая картина помогает перенаправлять поток солнечного ветра вокруг планеты.
Марс устроен иначе. У него нет глобального магнитного поля земного типа, которое охватывало бы всю планету. Вместо него есть наведенная магнитосфера: солнечный ветер взаимодействует с верхними слоями атмосферы и ионосферой, создавая более подвижную и изменчивую магнитную оболочку. При спокойном Солнце такая система может выглядеть сравнительно слабой, но крупная солнечная буря резко меняет ее форму и напряжение.
Именно это, по версии исследователей, позволило MAVEN увидеть скрытый процесс. Эффект, вероятно, может идти в марсианской ионосфере постоянно, но обычно он слишком слаб для приборов аппарата. Удар межпланетного коронального выброса усилил сжатие плазмы, и в данных появились характерные колебания магнитного поля и частиц.
Главная деталь – высота. Эффект заметили глубоко для такого типа явлений, ниже 200 км над поверхностью Марса. Это уже ионосфера, верхняя часть атмосферы, где солнечное излучение выбивает электроны из атомов и молекул. Там достаточно заряженных частиц, чтобы солнечный ветер мог менять распределение плазмы, но сама среда все еще связана с атмосферой планеты, а не только с внешней магнитной оболочкой.
Для Марса такой результат особенно ценен, потому что история планеты во многом связана с потерей атмосферы. Сегодня марсианский воздух очень разрежен, жидкая вода на поверхности нестабильна, а солнечный ветер напрямую влияет на верхние слои газовой оболочки. MAVEN как раз изучает, как атмосфера уходит в космос и какие процессы ускоряют эту утечку.
Новый результат не означает, что одна буря «сорвала» с Марса заметную часть атмосферы. Речь о другом: ученые получили еще один механизм, через который космическая погода может менять динамику ионосферы. Если заряженные частицы сжимаются и перераспределяются внутри верхней атмосферы, значит модели взаимодействия Марса с Солнцем придется уточнять.
Есть и более широкий вывод. Если эффект Звана-Вольфа возможен в атмосфере Марса, его стоит искать у других тел без мощного глобального магнитного поля. В первую очередь исследователи называют Венеру и Титан, спутник Сатурна. У них тоже нет земного магнитного щита, но есть плотные или сложные атмосферы, с которыми взаимодействует солнечный ветер или плазменная среда планеты-гиганта.
В этой истории есть неприятная деталь. MAVEN, который сделал наблюдения, потерял связь с Землей 6 декабря 2025 года. В феврале 2026 года NASA создало комиссию для оценки состояния аппарата и шансов на восстановление миссии. Даже если судьба орбитера окажется сложной, его архив уже дал результат: Марс показал процесс, который раньше не считали атмосферным.
Источники: phys.org, NASA Science, Nature Communications
Подписывайтесь на канал, буду рад вопросам и поправкам в комментариях.
#экзогео #Марс #MAVEN #NASA #космос #атмосфера #солнечныйветер #планетология #NatureCommunications