Солнечный супершторм «встряхнул» Марс: орбитальные аппараты зафиксировали рекордный рост электронов в атмосфере

В мае 2024 года мощнейшая за последние два десятилетия солнечная буря достигла не только Земли, но и Марса. Если на нашей планете она вызвала яркие полярные сияния, наблюдавшиеся даже в Мексике, то на Красной планете последствия оказались иными: перегрузки в атмосфере и сбои в работе космических аппаратов. Результаты наблюдений опубликованы в журнале Nature Communications.

В момент солнечного супершторма вокруг Марса работали два орбитальных аппарата Европейского космического агентства – «Mars Express» и «ExoMars Trace Gas Orbiter». Благодаря установленному на втором радиационному монитору ученые смогли зафиксировать экстремальное воздействие космической погоды: за 64 часа аппарат получил дозу радиации, эквивалентную примерно 200 обычным дням.

Исследователи обнаружили, что буря резко изменила состояние верхней атмосферы Марса. Поток энергичных частиц вызвал мощный всплеск электронов в двух атмосферных слоях на высотах около 110 и 130 километров. Их количество увеличилось на 45% и 278% соответственно – это самые высокие значения, когда-либо зарегистрированные на этих высотах.

Солнечная активность также привела к компьютерным сбоям на обоих аппаратах. По словам ученых, подобные ошибки – типичный эффект космической погоды, когда высокоэнергетические частицы нарушают работу электроники. Однако системы защиты и автоматического восстановления позволили быстро устранить проблемы.

Для исследования бури ученые применили метод радиооккультации. Во время эксперимента «Mars Express» передавал радиосигнал на «ExoMars Trace Gas Orbiter» в момент, когда один аппарат скрывался за горизонтом Марса. Проходя через атмосферу планеты, сигнал преломлялся различными слоями, что позволило определить их структуру и плотность электронов.

Событие показало, насколько по-разному реагируют планеты на солнечные штормы. Землю защищает мощное магнитное поле, которое отклоняет большую часть заряженных частиц. У Марса такой защиты почти нет, поэтому солнечная плазма напрямую воздействует на его атмосферу.

По мнению исследователей, подобные процессы могли сыграть ключевую роль в постепенной утрате Марсом значительной части атмосферы и воды. Кроме того, повышенная концентрация электронов способна искажать радиосигналы, что важно учитывать при планировании будущих миссий и радиолокационных исследований поверхности планеты.