Een onverwacht sterke ontploffing van de zon trof Mars deze maand, waargenomen door NASA-missies in een baan en op het oppervlak.

"NASA's gedistribueerde reeks wetenschappelijke missies is op de juiste plaats om activiteit op de zon te detecteren en de effecten van dergelijke zonne-evenementen op Mars te onderzoeken als nooit tevoren, " zei MAVEN-programmawetenschapper Elsayed Talaat, programmawetenschapper op het NASA-hoofdkwartier, Washington, voor NASA's Mars-atmosfeer en vluchtige evolutie, of MAVEN, missie.

Het zonne-evenement op 11 september 2017 veroorzaakte een wereldwijde aurora op Mars die meer dan 25 keer helderder was dan ooit eerder gezien door de MAVEN-orbiter, die sinds 2014 de interactie van de atmosfeer van Mars met de zonnewind bestudeert.

Het produceerde stralingsniveaus op het oppervlak meer dan het dubbele van alle eerder gemeten door de Curiosity rover's Radiation Assessment Detector, of RAD, sinds de landing van die missie in 2012. De hoge metingen duurden meer dan twee dagen.

Vreemd, het deed zich voor in combinatie met een golf van zonneactiviteit tijdens wat gewoonlijk een rustige periode is in de 11-jarige zonnevlek- en stormactiviteitscyclus van de zon. Deze gebeurtenis was groot genoeg om ook op aarde te worden gedetecteerd, ook al stond de aarde aan de andere kant van de zon dan Mars.

"De huidige zonnecyclus is een vreemde geweest, met minder activiteit dan normaal tijdens de piek, en nu hebben we dit grote evenement nu we het zonneminimum naderen, " zei Sonal Jain van het Boulder's Laboratory for Atmospheric and Space Physics van de Universiteit van Colorado, die lid is van MAVEN's Imaging Ultraviolet Spectrograph-instrumentteam.

"Dit is precies het soort evenement waar beide missies voor zijn ontworpen, en het is de grootste die we tot nu toe aan de oppervlakte hebben gezien, " zei RAD hoofdonderzoeker Don Hassler van Boulder van het Southwest Research Institute, Colorado, kantoor. "Het zal ons begrip verbeteren van hoe dergelijke zonne-evenementen de omgeving van Mars beïnvloeden, van de top van de atmosfeer helemaal tot aan de oppervlakte."

RAD volgde de stralingsniveaus in het ingekapselde ruimtevaartuig dat Curiosity in 2011 en 2012 van de aarde naar Mars vervoerde en heeft de stralingsomgeving op het oppervlak van Mars al meer dan vijf jaar gestaag gevolgd.

RAD-bevindingen versterken het begrip van de impact van straling op de bewoonbaarheid van Mars, een hoofddoel van de Curiosity-missie. NASA gebruikt ook RAD-bevindingen voor het plannen van de veiligheid van menselijke bemanningsmissies naar Mars. Zeer energetische zonnegebeurtenissen kunnen de straling die door de atmosfeer naar het oppervlak van Mars dringt aanzienlijk verhogen. De verhoogde straling interageert ook met de atmosfeer om extra, secundaire deeltjes, die moeten worden begrepen en waartegen moeten worden beschermd om de veiligheid van toekomstige menselijke ontdekkingsreizigers te waarborgen.

"Als je buiten was tijdens een Marswandeling en hoorde dat een evenement als dit op handen was, je zou zeker willen schuilen, net zoals je zou doen als je op een ruimtewandeling was buiten het internationale ruimtestation, Hassler zei. "Om onze astronauten op Mars in de toekomst te beschermen, we moeten dit soort ruimteweermonitoring daar blijven bieden."

De zon zendt altijd een continue stroom van geladen deeltjes uit, voornamelijk elektronen en protonen. Zo nu en dan, uitbarstingen die coronale massa-ejecties worden genoemd, komen voor, met een hogere dichtheid, energie en snelheid van de uitgestoten deeltjes. Deze gebeurtenissen variëren in sterkte. Sterke veroorzaken dramatische aurora-vertoningen op aarde, en zeer sterke kunnen de communicatie verstoren. Sommige coronale massa-ejecties, zoals het evenement van deze maand, zijn breed genoeg om planeten in heel verschillende richtingen vanaf de zon te beïnvloeden.

Jaïn zei, "Als een zonnestorm de atmosfeer van Mars raakt, het kan aurora's veroorzaken die de hele planeet verlichten in ultraviolet licht. De recente verlichtte Mars als een gloeilamp. Een aurora op Mars kan de hele planeet omhullen omdat Mars geen sterk magnetisch veld heeft zoals dat van de aarde om de aurora in de buurt van poolgebieden te concentreren. De energetische deeltjes van de zon kunnen ook worden geabsorbeerd door de bovenste atmosfeer, het verhogen van de temperatuur en waardoor het opzwelt."

De analyse van de gegevens is nog maar net begonnen. "We verwachten een beter begrip te krijgen van hoe het proces vandaag de dag in de bovenste atmosfeer van Mars werkt, en een beter begrip van hoe stormen als deze in het verleden veel van de Marsatmosfeer hebben weggenomen, " zei MAVEN hoofdonderzoeker Bruce Jakosky van de Universiteit van Colorado Boulder. Het verlies van het grootste deel van de oorspronkelijke atmosfeer van Mars naar de ruimte is gekoppeld aan de verandering van de planeet van nat naar droog, lang geleden.

Naast de observaties door instrumenten op MAVEN en Curiosity, effecten van de 11 september, Het evenement van 2017 werd ook gedetecteerd door instrumenten op NASA's Mars Odyssey-orbiter en Mars Reconnaissance Orbiter en door de Mars Express-orbiter van het European Space Agency.