NASA bilim adamları Mars’ta güneş fırtınalarına hazırlanıyor

Önümüzdeki aylarda, NASA’nın Mars uzay gemilerinden ikisi, güneş patlamalarının (güneşin yüzeyindeki dev patlamalar) Kızıl Gezegendeki robotları ve gelecekteki astronotları nasıl etkileyebileceğini incelemek için benzeri görülmemiş bir fırsata sahip olacak.

Bunun nedeni, Güneş’in, solar maksimum adı verilen, kabaca her 11 yılda bir meydana gelen, zirve aktivite dönemine girmesidir. Solar maksimum sırasında güneş, uzayın derinliklerine radyasyon gönderen çeşitli şekillerde (güneş patlamaları ve koronal kütle püskürmeleri dahil) ateşli öfke nöbetleri geçirmeye özellikle eğilimlidir. Bu güneş olaylarının bir dizisi patlak verdiğinde buna güneş fırtınası denir.

Dünyanın manyetik alanı, gezegenimizi bu fırtınaların etkilerinden büyük ölçüde koruyor. Ancak Mars küresel manyetik alanını uzun zaman önce kaybetti ve Kızıl Gezegeni güneşin enerjik parçacıklarına karşı daha savunmasız bıraktı. Mars’ta güneş aktivitesi ne kadar yoğun oluyor? Araştırmacılar mevcut solar maksimumun onlara bunu öğrenme şansı vereceğini umuyorlar. İnsanları oraya göndermeden önce, uzay ajanslarının diğer birçok ayrıntının yanı sıra astronotların ne tür radyasyondan korunmaya ihtiyaç duyacağını belirlemesi gerekiyor.

Colorado Boulder Üniversitesi’nin Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı’ndan Shannon Curry, “Mars yüzeyindeki insanlar ve varlıklar için, güneş aktivitesi sırasındaki radyasyonun etkisinin ne olduğu konusunda sağlam bir bilgiye sahip değiliz” dedi. Curry, NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilen NASA’nın MAVEN (Mars Atmosferi ve Uçucu EvolutioN) yörünge aracının baş araştırmacısıdır. “Aslında bu yıl Mars’ta ‘büyük olanı’ görmeyi çok isterdim; astronotlar Mars’a gitmeden önce güneş ışınımını daha iyi anlamak için üzerinde çalışabileceğimiz büyük bir olay.”

Yüksek ve alçak ölçüm

MAVEN, Mars’ın çok yukarılarından radyasyonu, güneş parçacıklarını ve daha fazlasını gözlemliyor. Gezegenin ince atmosferi, parçacıkların yüzeye ulaştıklarında yoğunluğunu etkileyebilir; NASA’nın Curiosity gezgini de burada devreye giriyor. Curiosity’nin Radyasyon Değerlendirme Dedektöründen (RAD) elde edilen veriler, bilim adamlarının radyasyonun karbon bazlı molekülleri nasıl parçaladığını anlamalarına yardımcı oldu. yüzeyde, eski mikrobiyal yaşamın izlerinin korunup korunmadığını etkileyebilecek bir süreç var. Cihaz aynı zamanda NASA’ya, koruma için mağaralar, lav tüpleri veya uçurum yüzleri kullanarak astronotların radyasyondan ne kadar korunmayı bekleyebilecekleri konusunda bir fikir de sağladı.

Bir güneş olayı meydana geldiğinde, bilim adamları hem güneş parçacıklarının miktarına hem de ne kadar enerjik olduklarına bakarlar.

RAD’ın baş araştırmacısı, Güneybatı Araştırma Enstitüsü’nün Boulder, Colorado ofisinden Don Hassler, “Düşük enerjili bir milyon parçacığa veya son derece yüksek enerjiye sahip 10 parçacığa sahip olabilirsiniz” dedi. “MAVEN’in cihazları düşük enerjili olanlara karşı daha duyarlı olsa da RAD, atmosferden geçerek astronotların bulunacağı yüzeye ulaşan yüksek enerjili olanları görebilen tek cihazdır.”

MAVEN büyük bir güneş patlaması tespit ettiğinde yörünge ekibi, RAD verilerindeki değişiklikleri izleyebilmeleri için Curiosity ekibine bunu bildirir. İki görev, parçacıkların Mars atmosferine ulaşması, onunla etkileşime girmesi ve sonunda yüzeye çarpması sırasındaki değişiklikleri yarım saniyeye kadar ölçen bir zaman serisi bile oluşturabiliyor.

MAVEN misyonu aynı zamanda diğer Mars uzay aracı ekiplerinin radyasyon seviyelerinin ne zaman yükselmeye başladığını bilmesini sağlayan bir erken uyarı sistemine de liderlik ediyor. Uyarı, misyonların elektronik ve radyo iletişimini engelleyebilecek güneş patlamalarına karşı savunmasız olabilecek enstrümanları kapatmasına olanak tanıyor.

Kayıp su

Astronotları ve uzay araçlarını güvende tutmaya yardımcı olmanın ötesinde, solar maksimumu incelemek, Mars’ın neden milyarlarca yıl önce sıcak, ıslak Dünya benzeri bir dünya iken bugünkü dondurucu çölüne dönüştüğüne dair fikir verebilir.

Gezegenin yörüngesinde Güneş’e en yakın olduğu noktada olması atmosferi ısıtıyor. Bu, şiddetli toz fırtınalarının yüzeyi kaplamasına neden olabilir. Bazen fırtınalar birleşerek küresel hale gelir.

Mars’ta çok az su kalmış olsa da (çoğunlukla yüzeyin altında ve kutuplarda buz), bir kısmı hala atmosferde buhar olarak dolaşıyor. Bilim adamları, küresel toz fırtınalarının bu su buharını dışarı atmaya yardımcı olup olmadığını, onu güneş fırtınaları sırasında atmosferin soyulduğu gezegenin yükseklerine çıkarıp çıkarmadığını merak ediyor. Bir teoriye göre, çağlar boyu defalarca tekrarlanan bu süreç, Mars’ın bugün göl ve nehirlere sahip bir durumdan neredeyse hiç su bulunmayan bir duruma nasıl geldiğini açıklayabilir.

Eğer küresel bir toz fırtınası güneş fırtınasıyla aynı anda meydana gelirse, bu teoriyi test etme fırsatı sunacaktır. Bilim insanları bu özel güneş maksimumunun Mars’taki en tozlu mevsimin başlangıcında meydana gelmesi nedeniyle özellikle heyecanlılar, ancak aynı zamanda küresel bir toz fırtınasının nadir görülen bir olay olduğunu da biliyorlar.