В мае 2024 года произошла самая сильная за последние два десятилетия солнечная буря, которая затронула как Землю, так и Марс. В то время как на нашей планете это явление проявилось в виде необычно ярких полярных сияний, даже видимых в Мексике, на Красной планете последствия оказались другими: возникли перегрузки в атмосфере и были зафиксированы сбои в работе космических аппаратов. Информация о результатах наблюдений была обнародована в научном журнале Nature Communications.
На момент пика солнечного шторма вокруг Марса функционировали два орбитальных аппарата, принадлежащих Европейскому космическому агентству – «Mars Express» и «ExoMars Trace Gas Orbiter». Благодаря радиационному монитору, установленному на втором аппарате, ученым удалось зафиксировать воздействие экстремальной космической погоды: в течение 64 часов аппарат получил дозу радиации, сопоставимую с примерно 200 обычными днями.
В ходе исследования было установлено, что солнечная буря существенно повлияла на состояние верхней атмосферы Марса. Поток частиц высокой энергии спровоцировал резкий всплеск электронов в двух слоях атмосферы, расположенных на высотах около 110 и 130 километров. Зарегистрированное увеличение их количества составило 45% и 278% соответственно – это максимальные значения, когда-либо зафиксированные на таких высотах.
Повышенная солнечная активность также вызвала сбои в работе компьютерных систем обоих аппаратов. Специалисты отмечают, что подобные ошибки являются обычным следствием воздействия космической погоды, поскольку высокоэнергетические частицы способны нарушать функционирование электроники. Тем не менее, благодаря системам защиты и автоматического восстановления удалось оперативно устранить возникшие неполадки.
Чтобы изучить структуру атмосферы Марса, ученые использовали метод радиооккультации. В ходе эксперимента космический аппарат «Mars Express» передавал радиосигнал на борт «ExoMars Trace Gas Orbiter» в тот момент, когда один из аппаратов находился за горизонтом планеты. Преломление сигнала при прохождении через различные слои атмосферы дало возможность определить их структуру и плотность электронов.
Проведенное наблюдение продемонстрировало различную реакцию планет на солнечные штормы. На Земле мощное магнитное поле защищает от большей части заряженных частиц, в то время как у Марса такой защиты практически отсутствует, что приводит к прямому воздействию солнечной плазмы на атмосферу планеты.
Согласно мнению исследователей, описанные процессы могли оказать существенное влияние на постепенное уменьшение количества атмосферы и воды на Марсе. Также стоит отметить, что повышенная концентрация электронов способна вызывать искажения радиосигналов, что необходимо учитывать при разработке планов будущих миссий и радиолокационных исследований поверхности планеты.
