Vědci poprvé zaznamenali v atmosféře Marsu zvláštní magnetický efekt, který mění pohyb nabitých částic
Silná sluneční bouře odhalila v ionosféře Marsu nečekaný fyzikální proces. Vědci díky datům ze sondy MAVEN poprvé pozorovali jev, který byl dosud spojován výhradně s planetárními magnetosférami.
Umělecké ztvárnění Zwanova–Wolfova efektu na Marsu, jak jej zaznamenala mise MAVEN. (ilustrace: NASA, LASP/CU Boulder, CC BY 4.0)
Vědci analyzující data z americké sondy MAVEN koncem roku 2023 narazili na zcela nečekaný jev v atmosféře Marsu. Poprvé v historii totiž zaznamenali efekt, který byl dosud známý pouze z magnetosfér planet, nikoliv přímo z jejich atmosfér. Objev naznačuje, že interakce mezi Sluncem a rudou planetou mohou být mnohem složitější, než se dosud předpokládalo.
Výzkumníci využili přístroje na palubě sondy MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), která kolem Marsu krouží od roku 2014. Při studiu měření si všimli zvláštních „vln“ a nepravidelností v magnetickém poli. Zpočátku nebylo jasné, co je způsobuje. Podrobnější analýza ale ukázala, že jde o takzvaný Zwanův–Wolfův efekt, známý ze zemské magnetosféry.
Kosmická „zubní pasta“
Zwanův–Wolfův efekt byl objeven už v roce 1976. Dochází při něm k tomu, že nabité částice jsou stlačovány podél magnetických struktur připomínajících trubice magnetického pole. Vědci tento proces přirovnávají k vytlačování zubní pasty z tuby. Na Zemi efekt pomáhá odklánět sluneční vítr kolem planety a chránit tak její okolí před energetickými částicemi přicházejícími ze Slunce.
Mars se však od Země zásadně liší. Nemá globální magnetické pole, které by planetu chránilo. Místo toho disponuje pouze slabou indukovanou magnetosférou vznikající interakcí slunečního větru s horními vrstvami atmosféry. Právě proto vědce překvapilo, že se zde Zwanův–Wolfův efekt vůbec objevil.
Pozorovaný jev se odehrával v ionosféře, tedy elektricky nabité vrstvě atmosféry nacházející se ve výškách pod 200 kilometrů. Data ukázala, že nabité částice byly v atmosféře Marsu stlačovány a přerozdělovány podobným způsobem jako v magnetosféře Země.
Zatímco u Země tento jev obvykle pomáhá odklánět sluneční vítr, na Marsu podle vědců „stlačuje“ atmosféru a ovlivňuje způsob, jakým s planetou interaguje kosmické počasí. Žluté šipky znázorňují pohyb tohoto efektu v marsovské atmosféře. (ilustrace: NASA, LASP/CU Boulder, CC BY 4.0)
Klíčovou roli pravděpodobně sehrála silná sluneční bouře, která Mars zasáhla během měření. Indukované magnetické pole Marsu totiž může při intenzivním kosmickém počasí výrazně měnit svůj tvar i velikost. Právě tehdy se efekt podařilo zachytit. Podle autorů studie může tento proces v atmosféře Marsu probíhat neustále, jen bývá příliš slabý na to, aby jej přístroje sondy MAVEN dokázaly zaznamenat.
Nová fyzika rudé planety
Objev je významný nejen pro studium Marsu, ale i dalších těles bez silného magnetického pole. Vědci se nyní domnívají, že podobné procesy mohou probíhat například na Venuši nebo na Titanu, největším měsíci Saturnu.
Výzkum zároveň ukazuje, jak dramaticky může kosmické počasí ovlivňovat prostředí kolem Marsu. Silné erupce na Slunci a proudy nabitých částic mohou měnit dynamiku atmosféry, což je důležité nejen pro budoucí pilotované mise, ale i pro současné sondy a další techniku operující na oběžné dráze nebo přímo na povrchu planety.
Podle šéfky mise MAVEN Shannon Curryové je pochopení vztahu mezi Sluncem a Marsem zásadní pro výzkum vývoje planety. Právě sluneční vítr totiž pravděpodobně během miliard let připravil Mars o většinu jeho atmosféry, a tím i o podmínky vhodné pro dlouhodobou existenci kapalné vody.
Nejistá budoucnost mise MAVEN
Sonda MAVEN odstartovala v listopadu 2013 a k Marsu dorazila o deset měsíců později. Jejím hlavním úkolem je zkoumat horní vrstvy atmosféry, ionosféru a interakce planety se slunečním větrem. Data z mise pomáhají vědcům rekonstruovat klimatickou historii Marsu a pochopit, proč se z kdysi vlhké planety stal chladný a suchý svět.
Budoucnost sondy je však nejistá. V prosinci 2025 ztratila spojení s pozemskými stanicemi. NASA proto v únoru 2026 vytvořila speciální vyšetřovací tým, který má posoudit stav sondy a šance na obnovení komunikace. I tak ale mise MAVEN i nadále přináší objevy, které zásadně mění naše chápání rudé planety.
