Последние вспышки на Солнце подчеркивают важность исследования, показывающего, что марсианская атмосфера страдает от солнечных бурь гораздо сильнее, чем земная. Спасибо, магнитосфера.

Когда на Землю обрушиваются солнечные бури, как на этой неделе, магнитное поле планеты служит первой линией обороны от быстродвижущегося облака заряженных солнечных частиц.

Новое исследование позволяет судить о том, насколько важна эта линия обороны с точки зрения пригодности планеты для жизни.

Во время вспышки солнечной активности в 2008 году исследователи обнаружили, что марсианская атмосфера теряла кислород почти в 10 раз быстрее, чем земная — они считают, что это явление, по крайней мере, отчасти связано с относительной силой магнитного поля каждой из планет.

Исследователи впервые измерили воздействие солнечного ветра на две планеты в одно и то же время и в одинаковых условиях. Они надеются, что это исследование можно распространить и на Венеру, у которой вообще нет магнитного поля.

Ученые признают, что в каком-то смысле в этих результатах нет ничего удивительного. Они давно полагали, что присутствие естественного магнитного щита должно помогать планете удерживать атмосферу. Это считается одной из причин того, что Марс, магнитное поле которого в десять раз слабее земного, имеет такую относительно разреженную атмосферу.

Однако, как говорят исследователи, в последние несколько лет открытия, касающиеся довольно обширной магнитосферы Земли — окружающего нашу планету космического пространства, находящегося под воздействием ее магнитного поля — посеяли некоторые сомнения в правильности этого общепринятого представления.

Некоторые исследования показали, что магнитосфера Земли может эффективнее передавать энергию солнечного ветра в верхние слои атмосферы, чем более слабая магнитосфера меньших по размеру планет. Это означало, что земное поле может быть не такой действенной защитой от солнечного ветра, как считалось ранее.

Измеряя воздействие одинакового по своим параметрам солнечного ветра на две планеты в одно и то же время, исследователи могут точнее оценить защитный эффект, а также сравнить, как эффективность щита может меняться в зависимости от размера магнитосферы.

Команда ученых под руководством Юн Вэя из Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка в Катленбург-Линдау, Германия, воспользовалась наибольшим кажущимся сближением Марса, Земли и Солнца в 2008 году. Марс и Земля выстроились по одну сторону от Солнца, что происходит примерно раз в 25 месяцев. Таким образом, обе планеты оказались в одинаковых условиях с точки зрения воздействия солнечного ветра.

Приборы, находящиеся на борту орбитального аппарата Европейского космического агентства «Марс Экспресс» и флотилии космических аппаратов ЕКА, используемых для изучения воздействия солнца на околоземную среду, поставляли данные по убыванию ионов кислорода из верхних слоев атмосферы каждой из планет.

Когда каждая из планет оказывалась под воздействием особо турбулентного участка солнечного ветра, на Марсе темпы дополнительной утраты кислорода были в десять раз выше, чем на Земле.

Теперь, когда еще один космический аппарат ЕКА находится на орбите Венеры и может проводить такие же измерения, как «Марс Экспресс» и околоземная флотилия ЕКА, исследователи надеются, что нынешняя благоприятная конфигурация Солнца, Земли, Марса и Венеры позволит провести дополнительные измерения и сравнения.

Это схождение планет происходит в преддверии пика 11-летнего цикла солнечной активности. На этой неделе особо часты выбросы коронарного вещества и солнечные вспышки. Исследователи намерены измерить воздействие этих мощных атак заряженными частицами на атмосферы планет.

Венера позволит сделать этот эксперимент еще более интересным. По размеру она примерно равна Земле, обладает гораздо более плотной атмосферой, но не имеет магнитного поля.

Результаты сравнения Марс-Земля будут опубликованы в новом номере Journal of Geophysical Research.