Με ανομοιομορφίες το μαγνητικό πεδίο του Αρη

Από σελίδα SpaceFlight Now 4 Δεκεμβρίου 2001

Μια νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder, αποκαλύπτει ότι υπάρχουν περιοχές στην επιφάνεια του Άρη, που μπορούν να προστατευθούν από την έντονη επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας, λόγω  του πολύ ισχυρού μαγνητισμένου φλοιού, ορισμένων περιοχών του Αρη.

Η τρομακτική όψη της μαγνητόσφαιρας του Αρη, εξερευνείται από τον David Brain, έναν διδακτορικό σπουδαστή στο εργαστήριο ατμοσφαιρικής και διαστημικής φυσικής, χρησιμοποιώντας τα στοιχεία των μαγνητομέτρων από το Mars Global Surveyor, της NASA.

Η έρευνα του Brain έχει επιπτώσεις στη διαφυγή των ατμοσφαιρικών αερίων στο διάστημα και την εξέλιξη του κλίματος στον κόκκινο πλανήτη, καθώς επίσης και στο περιβάλλον ακτινοβολίας αυτών των περιοχών - ενδεχομένως κάνοντας  αυτές, ασφαλέστερες περιοχές για προσγείωση, για τις μελλοντικές ανθρώπινες αποστολές.

Ο Brain παρουσίασε την έρευνά του στην ετήσια συνεδρίαση του τμήματος πλανητικών επιστημών της αμερικανικής αστρονομικής εταιρείας στη Νέα Ορλεάνη.

Ο φλοιός του πλανήτη είναι ιδιαίτερα μαγνητισμένος σε ορισμένες περιοχές, δημιουργώντας έτσι "τις μίνι-μαγνητόσφαιρες", που μπορούν να προστατεύσουν την επιφάνεια του πλανήτη σε ορισμένες περιοχές από την ηλιακή και κοσμική ακτινοβολία, είπε ο Brain.

Πριν ο Mars Global Surveyor προωθηθεί, οι επιστήμονες συζητούσαν εάν ο Άρης είχε ένα ασθενές συνολικό μαγνητικό πεδίο, ή και καθόλου. "Το διαστημικό σκάφος έδειξε ότι ο Άρης δεν έχει κανένα συνολικό-σφαιρικό μαγνητικό πεδίο, αλλά ανακάλυψε πηγές μικρών μαγνητοσφαιρών στο φλοιό  . Η δύναμη των πηγών αυτών μας εξέπληξε όλους," είπε ο Brain.

Το γήινο ισχυρό μαγνητικό πεδίο, δημιουργείται από τον περιστρεφόμενο υγρό μεταλλικό πυρήνα του. Ο Άρης είναι πιθανά συνήθως νεκρός εσωτερικά, δεδομένου ότι ο πλανήτης δεν έχει κανένα ενεργό δυναμό (περιστρεφόμενο ιονισμένο υλικό, που δημιουργεί μαγνητικό πεδίο) στον πυρήνα του, για να δημιουργήσει ένα συνολικό μαγνητικό πεδίο.

Ο Mars Global Surveyor, έχει διαπιστώσει ότι περιοχές του φλοιού του Άρη, είναι τουλάχιστον δέκα φορές πιό έντονα μαγνητισμένες, από οποιοδήποτε πεδίο που μετριέται πάνω στη Γη. Ο Brain ανακάλυψε ότι αυτές οι μαγνητισμένες περιοχές είναι τόσο ισχυρές, στην πραγματικότητα, που μπορούν να επηρεάσουν τις μετρήσεις των μαγνητομέτρων σε ύψη 900 ως και 1.450 χιλιομέτρων, ή για ύψη περίπου το ένα τρίτο της ακτίνας του πλανήτη.

"Αν λείπουν αυτά τα μαγνητικά πεδία τών πηγών του φλοιού, αυτό που έχετε είναι μια κατάσταση παρόμοια με την Αφροδίτη," είπε ο Brain. "Η ομαλή ιονόσφαιρα του πλανήτη - το εξωτερικό μέρος της γήινης ατμόσφαιρας που αρχίζει κατά προσέγγιση 50 χιλιόμετρα επάνω από τη γήινη επιφάνεια -- δρά ως εξισορροπιστική δύναμη στον ισχυρό ηλιακό άνεμο."

Σύμφωνα με τον Brain, οι περιοχές της έντονης μαγνήτισης εμφανίζονται εντελώς σχεδόν στο Νότιο ημισφαίριο του πλανήτη, το οποίο είναι πολύ παλαιότερο από τις Βόρειες πεδιάδες.

"Είναι πιθανό ότι αρχικά, ίχνη του μαγνητικού πεδίου του Άρη, πάγωσε στην κρούστα του πλανήτη, όταν το εσωτερικό δυναμό του (θερμά ρεύματα ιονισμένου υλικού) σταμάτησε. Αργότερα, "ξαναήλθε στην επιφάνεια" του βόρειου ημισφαιρίου του πλανήτη, μέσω κάποιου μηχανισμού θέρμανσης του και μεγάλων γεγονότων στο Νότιο ημισφαίριο, που σαν αντίκτυπο είχε την απομαγνήτιση σε ένα μεγάλο μέρος του πλανήτη," είπε. "Αυτό που βλέπουμε μπορεί να είναι το υπόλοιπο, εκείνης της διαδικασίας."

Ο Brain χρησιμοποίησε τα στοιχεία των μαγνητομέτρων του Mars Global Surveyor, για να υπολογίσει το ύψος στο οποίο οι πηγές μαγνήτισης του φλοιού, θα μπορούσαν να ανιχνευθούν εύκολα, και χρησιμοποίησε έπειτα τα στοιχεία αυτά για να σχεδιάσει την επίδραση των πηγών του φλοιού του Άρη ως συνάρτηση του ύψους.

"Σε 90 έως 180 χιλιόμετρα επάνω από τον πλανήτη, οι πηγές μαγνητισμού στο φλοιό είναι πολύ ορατές. Είναι ακόμα εύκολα ευπροσδιόριστοι σε 400 έως 450 χιλιόμετρα, αλλά είναι πραγματικά εκπληκτικό να βλέπεις την επιρροή τους  ακόμα και σε 700 χιλιόμετρα ύψος, " είπε.

Το δεύτερο μισό της έρευνάς του Brain ήταν να υπολογίσει ότι η μορφή του εμποδίου που παρουσιάζει ο Άρης στον ηλιακό άνεμο, ο οποίος φθάνει με μια ταχύτητα κοντά στη Γη μέχρι και 350 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.

Στη Γη, ο ηλιακός άνεμος, επηρεάζει το μαγνητικό πεδίο για να είναι σε γενικές γραμμές ομαλό, ακολουθώντας μια προβλέψιμη καμπύλη. Η επιρροή των τοπικών μαγνητικών τομέων στον Άρη είναι τόσο ισχυρή, που οι "μίνι-μαγνητόσφαιρες" διαμορφώνουν μικρά εξογκώματα πάνω από την ιονόσφαιρα.