Bilim insanları Mars'ta güneş fırtınalarına hazırlanıyor

NASA'nın Güneş Dinamikleri Gözlemevi tarafından yakalanan bu koronal kütle püskürmesi, 31 Ağustos 2012'de Güneş'e patlayarak saniyede 900 milden fazla bir hızla yol aldı ve uzayın derinliklerine radyasyon gönderdi. Dünyanın manyetik alanı onu bu gibi güneş olaylarından kaynaklanan radyasyondan korurken, Mars'ta bu tür bir koruma bulunmuyor. Kaynak: NASA/SDO

Güneş bu yıl en aktif olacak ve güneş fırtınalarının ve radyasyonun Kızıl Gezegendeki gelecekteki astronotları nasıl etkileyeceğini incelemek için nadir bir fırsat sağlayacak.

Önümüzdeki aylarda iki NASA'S Mars Uzay aracı, güneş patlamalarının (Güneş yüzeyindeki dev patlamalar) Kızıl Gezegendeki gelecekteki robotları ve astronotları nasıl etkilediğini incelemek için benzeri görülmemiş bir fırsata sahip olacak.

Bunun nedeni Güneş'in, solar maksimum adı verilen ve yaklaşık olarak her 11 yılda bir gerçekleşen bir zirve faaliyet dönemine girmesidir. Solar maksimum sırasında Güneş, çeşitli şekillerde ateşli patlamalara özellikle eğilimlidir. Güneş ışınları Ve Koronal kütle çıkarma – Uzayın derinliklerine radyasyon yayan. Bu güneş olaylarının bir dizisi patlak verdiğinde buna güneş fırtınası denir.

NASA'nın MAVEN gezgini ve ajansın Curiosity gezgininin, Güneş'in en aktif olduğu dönem olan solar maksimum sırasında Mars'taki güneş patlamaları ve radyasyonunu nasıl incelediğini öğrenin. Kredi bilgileri: NASA/Jet Tahrik Laboratuvarı– Caltech/GSFC/SDO/MSSS/Colorado Üniversitesi

Dünyanın manyetik alanı, ana gezegenimizi bu fırtınaların etkilerinden büyük ölçüde korur. Ancak Mars küresel manyetik alanını uzun zaman önce kaybetti ve bu da Kızıl Gezegeni Güneş'ten gelen enerjik parçacıklara karşı daha savunmasız hale getirdi. Mars'ta güneş aktivitesi ne kadar yoğun? Araştırmacılar mevcut solar maksimumun onlara bunu öğrenme şansı vereceğini umuyorlar. İnsanları oraya göndermeden önce, uzay ajanslarının diğer pek çok ayrıntının yanı sıra astronotların ne tür bir radyasyondan korunmaya ihtiyaç duyacağını belirlemesi gerekiyor.

Colorado Boulder Üniversitesi Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı'ndan Shannon Curry, “İnsanlar ve Marslıların kökenleri açısından, güneş aktivitesi sırasında radyasyonun etkisine ilişkin sağlam bir anlayışa sahip değiliz” dedi. Curry, NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından işletilen NASA'nın MAVEN (Mars Atmosfer ve Uçucu Evrim) yörünge aracının baş araştırmacısıdır. “Aslında bu yıl Mars'ta 'büyük bir olay' görmek isterim; astronotlar Mars'a gitmeden önce güneş ışınımını daha iyi anlamak için üzerinde çalışabileceğimiz büyük bir olay.”

NASA'nın Curiosity gezginindeki radyasyon değerlendirme dedektörü, gezicinin bu açıklamalı Mastcam görüntüsünde vurgulanıyor. RAD bilim insanları, güneş maksimumu sırasında Mars'taki radyasyonu incelemek için bu cihazı kullanmaktan heyecan duyuyor. Görüntü kaynağı: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Yüksekliği ve düşüşü ölçün

MAVEN, Mars yüzeyinin üzerinden radyasyonu, güneş parçacıklarını ve daha fazlasını izliyor. Bir gezegenin ince atmosferi, moleküllerin yüzeye ulaştıklarında yoğunluğunu etkileyebilir; bu noktada NASA'nın Curiosity uzay aracı devreye giriyor. Curiosity'nin radyasyon değerlendirme dedektöründen alınan veriler veya RadBu, bilim adamlarının radyasyonun yüzeydeki karbon moleküllerini nasıl parçaladığını anlamalarına yardımcı oldu; bu süreç, burada eski mikrobiyal yaşam belirtilerinin korunup korunmadığını etkileyebilir. Araç ayrıca NASA'ya, koruma için mağaralar, lav tüpleri veya uçurum yüzeyleri kullanarak astronotların radyasyondan ne kadar koruma bekleyebilecekleri konusunda bir fikir sağladı.

Bir güneş olayı meydana geldiğinde, bilim adamları güneş parçacıklarının miktarına ve ne kadar aktif olduklarına bakarlar.

Bu sanatçının konsepti Mars atmosferini ve NASA'nın Mars yakınındaki MAVEN uzay aracını tasvir ediyor. Kredi bilgileri: NASA/GSFC

Boulder, Colorado'daki Southwest Araştırma Enstitüsü ofisinden RAD baş araştırmacısı Don Hassler, “1 milyon düşük enerjili parçacığa veya 10 çok yüksek enerjili parçacığa sahip olabilirsiniz” dedi. “MAVEN aygıtları düşük enerjili aygıtlara karşı daha duyarlı olsa da RAD, atmosferi geçerek astronotların bulunacağı yüzeye kadar yüksek enerjili aygıtları görebilen tek aygıttır.”

MAVEN büyük bir güneş patlaması tespit ettiğinde yörünge ekibi Curiosity ekibine bunun ne olduğunu söyler, böylece RAD verilerindeki değişiklikleri izleyebilirler. İki görev aynı zamanda parçacıkların Mars atmosferine ulaştığında, onunla etkileşime girdiğinde ve sonunda yüzeye çarptığında meydana gelen değişiklikleri yarım saniyeye kadar ölçen bir zaman serisi de derleyebilir.

MAVEN misyonu aynı zamanda diğer Mars uzay aracı ekiplerinin radyasyon seviyelerinin ne zaman yükselmeye başladığını bilmesini sağlayan bir erken uyarı sistemini de kullanıyor. Uyarı sistemi, görevlerin elektronik ve radyo iletişimini engelleyebilecek güneş patlamalarına karşı savunmasız olabilecek cihazları kapatmasına olanak tanıyor.

Kayıp su

Astronotların ve uzay araçlarının güvende kalmasına yardımcı olmanın yanı sıra, güneş maksimumunu incelemek, Mars'ın milyarlarca yıl önce sıcak, ıslak, Dünya benzeri bir dünyadan neden bugün donmuş bir çöle dönüştüğüne dair fikir verebilir.

Gezegenin yörüngesinde Güneş'e en yakın olduğu noktada olması atmosferi ısıtıyor. Bu, yüzeyi kaplayan yükselen toz fırtınalarına neden olabilir. Bazen fırtınalar birleşerek küresel hale gelir (aşağıdaki resme bakınız).

Toz fırtınasından önce ve sonra Mars: Yan yana filmler, NASA'nın Mars Keşif Yörünge Aracı'ndaki Mars Renkli Görüntüleyici (MARCI) kamerası sayesinde 2018 küresel toz fırtınasının kızıl gezegeni nasıl kapladığını gösteriyor. Bu küresel toz fırtınası, NASA'nın uzay aracının Dünya ile bağlantısını kaybetmesine neden oldu. Görüntü kaynağı: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Mars'ta çok az su kalmış olsa da (çoğunlukla yüzeyin altında ve kutuplarda buz), bir kısmı hala atmosferde buhar olarak dolaşıyor. Bilim insanları, küresel toz fırtınalarının bu su buharını dışarı iterek onu, güneş fırtınaları sırasında atmosferin soyulduğu gezegenin yükseklerine çıkarmasına yardımcı olup olmadığını merak ediyor. Bir teoriye göre, çağlar boyu defalarca tekrarlanan bu süreç, Mars'ın günümüzde göl ve nehirlere sahip olmaktan nasıl neredeyse susuz hale geldiğini açıklayabilir.

Eğer küresel bir toz fırtınası güneş fırtınasıyla aynı anda meydana gelmiş olsaydı, bu teoriyi test etme fırsatı sunabilirdi. Bilim insanları bu güneş maksimumunun Mars'ın en tozlu mevsiminin başlangıcında meydana gelmesi nedeniyle özellikle heyecanlılar, ancak aynı zamanda küresel bir toz fırtınasının nadir olduğunu da biliyorlar.

Görevler hakkında daha fazla bilgi

NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi, MAVEN görevini yönetiyor. Lockheed Martin Space, uzay aracını inşa etti ve görev operasyonlarından sorumlu. JPL, navigasyon ve derin uzay ağı desteği sağlar. Colorado Boulder Üniversitesi'ndeki Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı, bilim operasyonları yönetimi, halka erişim ve iletişimden sorumludur.

Curiosity, Pasadena, California'daki California Teknoloji Enstitüsü tarafından işletilen NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı tarafından inşa edildi. JPL, NASA'nın Washington'daki Bilim Misyon Müdürlüğü adına göreve liderlik ediyor. RAD araştırması, NASA'nın Heliofizik Sistem Gözlemevi'nin (HSO) bir parçası olarak NASA'nın Heliofizik Bölümü tarafından desteklenmektedir.