Недавняя экстремальная буря не только вызвала авроры, но и позволила получить более подробную информацию о том, с каким уровнем радиации могут столкнуться будущие астронавты на Красной планете.
Ученые, изучающие Марс, ожидают мощных солнечных бурь с тех пор, как в начале этого года Солнце вошло в период пиковой активности, называемый солнечным максимумом. За последний месяц марсоходы и орбитальные аппараты NASA предоставили исследователям хорошую возможность увидеть серию солнечных вспышек и выбросов корональной массы, которые достигли Марса, а в некоторых случаях даже вызвали марсианские сияния атмосферы.
Это беспрецедентную возможность изучить, как такие события разворачиваются в глубоком космосе, а также насколько сильным может быть радиационное облучение первых астронавтов на Марсе.
Крупнейшее событие произошло 20 мая, когда на Солнце произошла мощнейшая вспышка класса X12 (на основе данных космического аппарата Solar Orbiter, совместной миссии ESA и NASA). Вспышка послала в сторону Красной планеты рентгеновское и гамма-излучение, а последующий корональный выброс массы запустил заряженные частицы. Двигаясь со скоростью света, рентгеновское и гамма-излучение от вспышки достигло Марса первым, а заряженные частицы немного отстали и достигли планеты всего за десятки минут.
Если бы астронавты в это время стояли рядом с марсоходом NASA Curiosity, они получили бы дозу радиации в 8 100 микрорентген — это эквивалентно 30 рентгеновским снимкам грудной клетки. Хотя это и не смертельно, но это был самый большой всплеск, измеренный прибором Radiation assessment detector (RAD) на Curiosity, с момента посадки ровера 12 лет назад. Данные RAD помогут ученым спланировать максимальный уровень радиационного облучения, с которым могут столкнуться астронавты.
Во время события 20 мая на поверхность обрушилось столько энергии от солнечной бури, что на черно-белых изображениях с навигационных камер Curiosity появился «снег» — белые полосы и вкрапления, вызванные попаданием заряженных частиц в камеры.
Аналогичным образом, звездная камера, используемая орбитальным аппаратом NASA Mars Odyssey в 2001 году для ориентации, была напитана энергией солнечных частиц и на мгновение погасла. Даже несмотря на кратковременный перерыв в работе звездной камеры, орбитальный аппарат собрал важные данные о рентгеновском излучении, гамма-лучах и заряженных частицах с помощью высокоэнергетического нейтронного детектора. А в 2003 году солнечные частицы от вспышки, которая в итоге была оценена как X45, «поджарили» детектор радиации Odyssey, предназначенный для измерения подобных событий.
Авроры над Марсом
Марсианский орбитальный аппарат NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) запечатлел еще один эффект недавней солнечной активности: светящиеся авроры над планетой. То, как возникают эти сияния, отличается от того, что можно наблюдать на Земле.
Наша родная планета защищена от заряженных частиц сильным магнитным полем, которое обычно ограничивает авроры областями вблизи полюсов. Марс потерял свое внутреннее магнитное поле в древнем прошлом, поэтому не имеет защиты от шквала энергичных частиц. Когда заряженные частицы попадают в марсианскую атмосферу, возникают атмосферные сияния, которые охватывают всю планету.
Во время солнечных событий Солнце выбрасывает широкий спектр энергичных частиц. Только наиболее энергичные из них могут достичь поверхности и быть измерены радиолокатором. Чуть менее энергичные частицы, которые вызывают авроры, регистрируются прибором MAVEN Solar Energetic Particle. Ученые могут использовать данные этого прибора, чтобы восстановить временную шкалу каждой минуты, когда солнечные частицы проносились мимо, и тщательно проследить, как развивалось это событие.
Данные, поступающие с космических аппаратов на Марсе, помогут не только будущим планетарным миссиям на Красную планету. Они будут способствовать сбору большого количества информации другими гелиофизическими миссиями, включая Voyager, Parker Solar Probe и предстоящую миссию ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers), запуск которой намечен на конец 2024 года.
