NASA zachytila v atmosfére Marsu jav, ktorý tam vedci nikdy predtým nevideli. Zwan Wolfov efekt ukázal, ako Slnko stláča červenú planétu
NASA v dátach zo sondy MAVEN zachytila Zwan Wolfov efekt v atmosfére Marsu. Objav ukazuje, ako silno dokáže Slnko meniť prostredie červenej planéty.
Prieskum vesmíru prináša poznatky, ku ktorým by sme sa inak nikdy nedostali. Kým však raz budeme cestovať na vzdialené svety tak, ako v Star Treku, ešte si poriadne počkáme. Zatiaľ tú najťažšiu prácu robia sondy a robotické misie. Vydržia viac než človek, nevadí im mikrogravitácia a lepšie si poradia aj s radiáciou, ktorá je pri dlhých letoch vesmírom obrovským problémom.
Aj preto dnes veľkú časť toho, čo vieme o iných planétach, nepoznáme z priamej návštevy, ale z dát. Platí to aj pre Mars, planétu, o ktorej sa často hovorí ako o budúcom cieli ľudskej kolonizácie. Lenže červená planéta nám stále ukazuje, že jej prostredie je oveľa zložitejšie, než sa môže zdať pri pohľade na suchú a prašnú krajinu.
Vedcov teraz zaujali na prvý pohľad nenápadné odchýlky v dátach zo sondy MAVEN. Práve tie ich priviedli k objavu, ktorý mení pohľad na to, ako atmosféra Marsu reaguje na Slnko. Spočiatku vyzerali ako zvláštne výkyvy v meraniach magnetického poľa. Až neskôr sa ukázalo, že ide o známy fyzikálny jav, ktorý však vedci doteraz nevideli priamo v atmosfére žiadnej planéty.
Nové zistenie prináša prvé komplexné pozorovanie tzv. Zwan-Wolfovho efektu v atmosfére Marsu. Nejde teda o úplne nový fyzikálny jav. Nové je to, kde ho vedci zachytili. Doteraz ho poznali najmä z prostredia planetárnych magnetosfér, predovšetkým zo Zeme, nie z atmosféry planéty.
Za objavom stojí tím vedcov vedený Christopherom Fowlerom z West Virginia University. Práve on si pri analýze údajov všimol zvláštne „vlnky“ v meraniach, ktoré sa nedali jednoducho vysvetliť. Ako neskôr priznal, spočiatku ani neuvažoval o tom, že by mohlo ísť práve o Zwan-Wolfov efekt. Dôvod bol jednoduchý. Nič podobné sa v atmosfére planéty doposiaľ nespozorovalo.
Neprehliadni
Zwan-Wolfov efekt vedci poznali zo Zeme, v atmosfére Marsu ho však ešte nevideli
Zwan-Wolfov efekt bol opísaný už v 70. rokoch minulého storočia a vedci ho dlhodobo poznajú zo štúdia zemskej magnetosféry. Zjednodušene ide o proces, pri ktorom sú elektricky nabité častice usmerňované pozdĺž magnetických štruktúr a stláčané podobne, ako keď vytláčaš pastu z tuby. Nejde o stláčanie vzduchu v bežnom zmysle slova, ale o správanie nabitých častíc v magnetickom prostredí.
Na Zemi tento efekt patrí medzi procesy, ktoré pomáhajú usmerňovať slnečný vietor okolo planéty. Slnečný vietor je prúd nabitých častíc prichádzajúcich zo Slnka. Keď narazí na magnetické pole Zeme, nezasiahne planétu priamo tak, ako by to bolo bez ochranného štítu. Magnetosféra ho do veľkej miery odkloní a práve preto je Zem oveľa bezpečnejším miestom pre život aj technológie.
Mars je však v úplne inej situácii. Na rozdiel od Zeme nemá globálne magnetické pole, ktoré by ho chránilo ako veľký neviditeľný štít. Namiesto toho má iba takzvanú indukovanú magnetosféru. Tá vzniká až interakciou slnečného vetra s marťanskou ionosférou a jej tvar aj veľkosť sa môžu výrazne meniť podľa toho, čo práve robí Slnko.
To robí prostredie okolo Marsu oveľa dynamickejším a menej predvídateľným. Ak Slnko vyšle silnejšiu dávku nabitých častíc, Mars na ňu reaguje inak než Zem. Nemá stabilný magnetický štít, ktorý by nápor rozložil podobným spôsobom. Práve preto sú podobné merania také dôležité. Ukazujú, ako sa správa atmosféra planéty, ktorá prišla o väčšinu svojej pôvodnej ochrany.
Vedcom sa efekt podarilo zachytiť v ionosfére Marsu, teda vo vrstve atmosféry, ktorá sa nachádza pod hranicou približne 200 kilometrov a obsahuje veľké množstvo elektricky nabitých častíc. Dáta zo sondy MAVEN ukázali, že tieto častice boli stláčané a presúvané okolo marťanskej atmosféry spôsobom, ktorý nápadne pripomína procesy známe zo Zeme. Inými slovami, Mars sa pri kontakte so slnečným vetrom nespráva len ako pasívna planéta bez ochrany. Jeho atmosféra reaguje fyzikálne zložitejšie, než sa doteraz priamo pozorovalo.
Pomohla tomu silná slnečná búrka. Práve tá podľa vedcov zosilnila inak nenápadný jav natoľko, že ho prístroje sondy MAVEN dokázali zachytiť. Výskumníci nevylučujú, že Zwan-Wolfov efekt môže v marťanskej ionosfére prebiehať častejšie, možno dokonca neustále. Za bežných okolností však môže byť taký slabý, že zostáva pod hranicou citlivosti meracích prístrojov.
Objav je zaujímavý aj preto, že naznačuje podobné procesy aj pri iných telesách bez silného globálneho magnetického poľa. Vedci spomínajú napríklad Venušu alebo Titan, mesiac planéty Saturn. Aj tieto svety majú atmosféry, ktoré sú vystavené vplyvu kozmického počasia odlišným spôsobom než Zem. Ak sa podobné efekty odohrávajú aj tam, môže to zmeniť spôsob, akým uvažujeme o atmosférach planét a mesiacov v celej slnečnej sústave.
Objav v atmosfére Marsu je dôležitý aj pre budúce misie k červenej planéte
Význam týchto zistení nie je len teoretický. Lepšie pochopenie toho, ako slnečný vietor a kozmické počasie pôsobia na atmosféru Marsu, je dôležité aj pre budúce misie. Platí to pre sondy na obežnej dráhe, robotické vozidlá na povrchu aj pre prípadné misie s ľudskou posádkou. Silné slnečné búrky totiž nemusia meniť len správanie atmosféry. Môžu ovplyvniť aj elektroniku, komunikáciu a bezpečnosť technológií pri planéte.
Dôležitú úlohu v tomto výskume zohráva práve sonda MAVEN, ktorá obieha Mars od roku 2014. Jej hlavnou úlohou je skúmať horné vrstvy atmosféry, ionosféru a interakcie planéty so Slnkom a slnečným vetrom. Vedci sa vďaka nej snažia pochopiť, ako Mars postupne strácal svoju atmosféru do vesmíru. A práve strata atmosféry je jedným z hlavných dôvodov, prečo sa z kedysi pravdepodobne vlhkejšej planéty stal suchý a nehostinný svet.
Budúcnosť misie je však neistá. V decembri 2025 došlo k prerušeniu komunikácie medzi sondou a pozemnými stanicami na Zemi, čo vyvolalo otázky o jej ďalšom fungovaní. NASA preto vo februári 2026 zriadila špeciálnu komisiu, ktorá má posúdiť pravdepodobný stav sondy a šance na jej obnovu.
Nech už bude osud MAVEN akýkoľvek, jej dáta ukázali dôležitú vec. Mars nie je len mŕtva guľa prachu, ktorú si môžeme jednoducho zakresliť do učebnice a považovať za pochopenú. Je to planéta, ktorá stále reaguje na Slnko, mení sa pod vplyvom kozmického počasia a aj po rokoch výskumu vie vedcom ukázať niečo, čo nikto nečakal.
