Naukowcy zajmujący się badaniem planet użyli dwóch sond ESA, aby zbadać atmosfery Marsa i Wenus wywiewane w przestrzeń kosmiczną. Symultaniczne obserwacje poczynione przez Mars i Venus Express dostarczyły danych potrzebnych do opracowania przebiegu ewolucji atomosfer obu planet.

Naukowcy nazywają tę pracę planetologią porównawczą. Oba próbniki są do tego bardzo dobre, ponieważ mają prawie te same instrumenty pomiarowe. W przypadku Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms (ASPERA) są wręcz identyczne. Pozwala to naukowcom na porównanie wprost atmosfer obu planet.

Próbniki badały pole magnetyczne za planetą, przez które naładowane elektrycznie cząstki uciekają. Podczas tych badań znaleziono po raz pierwszy całe atomy uciekające z atmosfery Wenus. Na Marsie zauważono także, iż częstość ucieczek wzrosła dziesięciokrotnie po uderzeniu burzy słonecznej w grudniu 2006 roku.

Obserwując obecne ucieczki z atmosfer, naukowcy mają nadzieję, że będą mogli odwrócić czas i dowiedzą się jakie one były w przeszłości. “Te badania pozwolą nam poznać ewolucję klimatu obu planet” – powiedział David Brain z University of California w Berkeley i jeden z naukowców badających dane z ASPER-y zamontowanej na Mars i Venus Express.

Artystyczna wizja Venus ExpressESA

Artystyczna wizja przedstawiająca sondę Venus Express na orbicie wokół planety.

Nowe obserwacje pokazują, że pomimo ogromnej różnicy wielkości i odległości od Słońca Mars i Wenus są zadziwiająco podobne! Obie planety mają strumienie elektrycznie naładowanych cząstek ulatujących z planetarnych atmosfer. Cząstki są przyspieszane przy zderzeniu z wiatrem słoneczym, składającym się z cząstek elektrycznych ze Słońca.

Na Ziemi wiatr słoneczny nie odziaływuje bezpośrednio z atmosferą. Jest odzielony od Ziemi przez naturalny płaszcz magnetyczny. Inaczej jest na Marsie i Wenus, które nie maja znacznego pola magnetycznego generowanego we wnętrzu planety, więc atmosfera cierpi na bezpośrednie uderzenia wiatru słonecznego.

To zjawisko powoduje powstanie słabego pola magnetycznego otaczającego planetę i wydłużającego się w długi ogon po nocnej stronie planety. Atmosfera Wenus jest cienka i gęsta, a Marsa na odwrót – rzadka i grubsza. Pomimo tego magnetometr wykazał, że struktury obu pól magnetycznych są bardzo podobne. Tielong Zhang z Institut fuer Weltraumforschung (IWF), Oesterreiche Akademie der Wissenschaften w Austrii i naukowiec badający dane z magnetometru Venus Express wyjaśnia: “Dzieje się tak dlatego, że gęstość jonosfery na wysokości 250 km jest taka sama na obu planetach”.

Artystyczna wizja przedstawiająca sondę Mars Express zbliżającą się do Czerwonej Planety.

Bliskość Wenus do Słońca powoduje, że wiatr słoneczny działający na atmosferę planety jest zdecydowanie silniejszy, co powoduje, że cząstki uciekają z atmosfery zbiorowo, zachowując się trochę jak ciecz. Na Marsie słabsze pole magnetyczne powoduje pojedynczą ucieczkę cząstek. “To jest podstawowa różnica pomiędzy obiema planetami” – podsumowuje Stas Barabash ze Swedish Institute of Space Physics, zajmując się ASPERĄ na obu sondach.

Inną widoczną różnicą pomiędzy Marsem i Wenus jest to, że Mars wykazuje istnienie pól magnetycznych pod skorupą planety. W pewnych regionach pozwala to zabezpieczyć atmosferę, a w innych pomaga jeszcze w wyrzuceniu cząstek w przestrzeń kosmiczną.

Złożoność różnych procesów na Wenus i Marsie powoduje, że naukowcy planetarni nie mają jeszcze dokładnego opisu obu atmosfer. “Jest jeszcze wiele rzeczy do zrobienia” – podsumował Barabash.

Autor

Wojciech Lizakowski