火星の大気「泡」が太陽風によって運び去られた-Space Magazine

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火星は奇妙な惑星です。

かつて赤い惑星が厚い大気と広大な海をホストしていたという証拠があります。しかし、その進化のある時点で、惑星は大気ガスの大部分を宇宙に漏らしているように見え、その海は蒸発しました(または大気圧が失われた速さに応じて、凍結して昇華しました)。火星の大気が地球の大気の1%にまで浪費された方法には、太陽風の粒子によるゆっくりとした浸食や突然の壊滅的な小惑星の衝突など、大気を宇宙空間に吹き込む方法など、いくつかの理論があります。

惑星の科学者たちは、火星の磁場が非常に弱く、したがって連続的な太陽風からの保護力がほとんどないことを長い間知っていました。引退したNASA Mars Global Surveyor(MGS)衛星からのデータの分析を通じて、新しい洞察が得られました。

ただし、この弱い地殻磁場は、良性とはほど遠く、実際には大気に悪影響を及ぼしている可能性があり、大気中の粒子を吹き飛ばす前に、幅1000 kmを超える磁気「気泡」(別名プラズモイド)に捕らえています。 大量 宇宙へ…

太陽風による火星の大気の侵食は、火星の空気の損失の背後にある主要なメカニズムとして長い間疑われてきました。火星の空気は私たちのものとはかなり異なりますが(火星の大気は主にCOです2ベース、陸域の大気は通気性のある窒素と酸素の混合物を持っていますが)、かつては今日よりもはるかに密度が高いと考えられていました。

では、雰囲気はどこに行きましたか?火星の磁気圏は非常に重要ではないので(科学者は、全地球の磁場は過去にはるかに強く、小惑星の衝突によって損傷を受けた可能性があると考えています)、エネルギーのある太陽風イオンが下の大気と相互作用するのを偏向させることはほとんどありません。地球上には、目に見えない力場として働く非常に強い磁気圏があり、荷電粒子が大気に入るのを防ぎます。火星にはこの贅沢はありません。

1996年に打ち上げられた火星地球測量ミッション(2006年に終了)の間に、衛星は主に南半球の火星地殻に由来する非常に不規則な磁場を検出しました。自然な考えは、弱いものの、この斑点のあるフィールドは、大気に対してある程度の保護を提供するかもしれないということです。古いMGSデータを使用した新しい研究によると、これはおそらくそうではありません。地殻磁場が空気損失の一因となっている可能性があります。

パッチ状の地殻磁場が火星の表面から湧き上がるにつれて、それは磁束の「傘」を作り、帯電した大気粒子を閉じ込めます。数十の磁気傘が火星の40%(主に南に集中)を覆い、大気圏に到達します。したがって、これらの磁気構造は、太陽風からの攻撃に対して開かれています。

傘は、まとまりのある空気の塊が引き裂かれる場所です」と10月27日に2008年のハンツビルプラズマワークショップで彼のMGS研究を発表したUCバークレーのDavid Brainは言いました。

これは劇的に聞こえるかもしれませんが、このプロセスが火星で初めて観測されたという実際の可能性があります。磁気傘は大気を通り抜け、太陽風からの動的な圧力を感じます。次に起こるのは、電磁流体力学(MHD)の分野でよく知られているメカニズムです。 再接続.

地殻の傘が太陽風によって運ばれる惑星間磁場(IMF)と接触するため、再接続が発生する可能性があります。デビッドブレインによると、MGSはその軌道の1つでそのような再接続領域を通過しました。 「結合されたフィールドは火星の大気の最上部にあるガスのパケットを包み込み、内部にイオン化された空気が閉じ込められた幅1000 kmの磁気カプセルを形成しました、" 彼は言った。 「太陽風の圧力によりカプセルが「ピンチオフ」し、吹き飛ばされて空気の貨物が運ばれた.”

この最初の結果以来、脳は火星の電離層のチャンクを運ぶさらに数十の磁気「泡」を発見しました。これらの気泡は、荷電粒子またはプラズマを含んでいるため、「プラズモイド」として知られています。

脳はこれらの結果が決定的なものとはほど遠いことを指摘することに熱心です。たとえば、MGSは1つの荷電粒子である電子を検出するためだけに装備されていました。イオンには異なる特性があるため、影響が異なる場合があります。また、衛星は同じローカル時刻で一定の高度で測定を行いました。さまざまな時間と高度でさらに多くのデータが必要です。

プラズモイド狩りを支援できるかもしれないそのようなNASAの任務の1つは、 火星の大気と揮発性の進化 衛星(MAVEN)、2013年に打ち上げ予定。MAVENは火星の大気を分析して、太陽風による侵食を具体的に研究し、電子とイオンを検出します。磁場だけでなく電界も測定します。 MAVENの楕円軌道により、プローブはさまざまな高度をさまざまなタイミングで調査できます。

したがって、MAVENが脳のプラズモイド理論を証明または反証するのを待ちます。いずれにせよ、これは、文字通り火星の雰囲気を宇宙に引き裂く可能性があるかなり予期しないメカニズムを指し示すいくつかの食欲をそそる証拠です...

出典:NASA

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