Без глобального магнитного «кокона» ионосфера Марса — слой ионизированного газа на высоте от 100 километров — находится под прямым воздействием солнечного ветра. Сложившиеся условия (низкого значения отношения давления плазмы к напряженности магнитного поля) под воздействием солнечного ветра становятся идеальны для перезамыкания магнитных линий.

В ранних исследованиях ученые вычислили, что такие перезамыкания должны приводить к масштабным выбросам ионизированного газа в космос. Возможно, именно так Красная планета потеряла значительную часть своей атмосферы?

Авторы новой работы, опубликованной в журнале Nature Astronomy, изучили данные MAVEN за период с 2016 по 2019 год. Они искали признаки «дыр» в ионосфере, следов выбросов. Удалось найти три таких события. В статье ученые подробно разобрали одно из них, анализ остальных есть в дополнительных материалах к исследованию.

Исследователи выделили три признака перезамыкания с выбросом: ослабление магнитного поля из-за его поворота вследствие перезамыкания, ускорение частиц как индикатор выброса струи плазмы и нагрев заряженных частиц, в частности катионов кислорода (их нагрев устанавливался по энергетическому спектру).

Само событие пересоединения произошло на высоте около трехсот километров; аппарат MAVEN летел на высоте семи сотен километров. Скорость плазмы в изученном выбросе составила 20 километров в секунду. От момента пересоединения до выброса в космос прошло примерно полминуты. При этом Марс «потерял» около 1,3 килограмма ионов кислорода.

По оценкам авторов, такие выбросы должны происходить трижды в одни марсианские сутки (один сол). Тогда за 4,2 миллиарда лет Красная планета через выбросы потеряла шесть триллионов килограммов кислорода. Если предположить, что весь он попал в атмосферу из воды, то это соответствует потерям 0,05 миллиметра толщины глобального океана воды. Не так уж много, но в прошлом солнечные ветры были гораздо сильнее, и выбросы, вероятно, происходили чаще.

Источник: Naked Science