Mars adalah planet yang aneh.
Ada bukti bahwa Planet Merah pernah menjadi tuan rumah bagi atmosfer yang tebal dan lautan luas. Namun, pada titik tertentu dalam evolusinya, planet ini tampaknya membocorkan sebagian besar gas atmosfernya ke ruang angkasa, dan lautan menguap (atau membeku dan kemudian disublimasikan, tergantung pada seberapa cepat tekanan atmosfer hilang). Ada beberapa teori tentang bagaimana atmosfer Mars terbuang hingga 1% dari atmosfer Bumi, termasuk erosi lambat oleh partikel angin matahari dan dampak asteroid bencana yang tiba-tiba, meledakkan atmosfer ke angkasa.
Para ilmuwan planet telah lama mengetahui bahwa medan magnet Mars sangat lemah dan karenanya memiliki sedikit kekuatan pelindung dari angin matahari yang terus menerus. Melalui analisis data dari satelit NASA Mars Global Surveyor (MGS) yang sudah pensiun, wawasan baru telah diperoleh.
Jauh dari jinak, medan magnet kerak yang lemah ini mungkin sebenarnya memiliki efek buruk pada atmosfer, menangkap partikel atmosfer dalam "gelembung" magnetik (a.k.a. plasmoids) lebih dari seribu kilometer lebarnya, sebelum ditiupkan id-massa ke luar angkasa ...
Erosi atmosfer Mars oleh angin matahari telah lama diduga sebagai mekanisme utama di balik hilangnya udara Mars. Meskipun udara Mars sangat berbeda dengan udara kita (atmosfer Mars terutama CO2-berbasis, sedangkan atmosfer terestrial memiliki campuran nitrogen-oksigen yang dapat bernapas), ia dulunya dianggap jauh lebih padat daripada sekarang.
Jadi kemana perginya atmosfer? Karena magnetosfer Mars sangat tidak penting (ilmuwan percaya bahwa medan magnet global mungkin jauh lebih kuat di masa lalu dan mungkin rusak oleh dampak asteroid), ada sedikit yang dapat membelokkan ion angin matahari yang energetik dari berinteraksi dengan atmosfer di bawah ini. Di Bumi, kita memiliki magnetosfer yang sangat kuat yang bertindak sebagai medan gaya yang tak terlihat, mencegah partikel bermuatan memasuki atmosfer kita. Mars tidak memiliki kemewahan ini.
Selama misi Mars Global Surveyor, diluncurkan pada tahun 1996 (berakhir pada tahun 2006), satelit mendeteksi medan magnet yang sangat merata yang berasal dari kerak Mars, terutama di belahan bumi selatan. Pemikiran alami adalah bahwa, meskipun lemah, bidang yang tambal sulam ini mungkin memberikan perlindungan terbatas untuk atmosfer. Menurut penelitian baru menggunakan data MGS lama, ini mungkin tidak terjadi; medan magnet kerak dapat berkontribusi, mungkin mempercepat, hilangnya udara.
Saat medan magnet kerak merata muncul dari permukaan Mars, ia menciptakan "payung" dari fluks magnet, menjebak partikel atmosfer yang terisi. Lusinan payung magnetik menutupi hingga 40% Mars (terutama terkonsentrasi di selatan), mencapai di atas atmosfer. Oleh karena itu struktur magnetik ini terbuka untuk serangan dari angin matahari.
“Payung adalah tempat potongan udara yang koheren dirobek, ”Kata David Brain dari UC Berkeley, yang mempresentasikan penelitian MGS-nya di Huntsville Plasma Workshop 2008 pada 27 Oktober.
Meskipun ini mungkin terdengar dramatis, ada kemungkinan nyata bahwa proses ini telah diamati di Mars untuk pertama kalinya. Payung magnetik menjangkau melalui atmosfer dan merasakan tekanan dinamis dari angin matahari. Apa yang terjadi selanjutnya adalah mekanisme terkenal di bidang magnetohydrodynamics (MHD): penyambungan kembali.
Karena payung kerak membuat kontak dengan medan magnet antarplanet (IMF) yang dibawa oleh angin matahari, ada kemungkinan penyambungan kembali dapat terjadi. Menurut David Brain, MGS melewati daerah koneksi ulang selama salah satu orbitnya. “Medan yang bergabung melilit diri mereka di sekitar paket gas di bagian atas atmosfer Mars, membentuk kapsul magnetik selebar seribu kilometer dengan udara terionisasi yang terperangkap di dalamnya," dia berkata. “Tekanan angin matahari menyebabkan kapsul untuk 'mencubit' dan meledak, membawa muatan udaranya.”
Sejak hasil pertama ini, Brain telah menemukan selusin "gelembung" magnetik yang membawa bongkahan ionosfer Mars bersama mereka. Gelembung ini dikenal sebagai "plasmoid" karena mengandung partikel bermuatan, atau plasma.
Otak ingin menunjukkan bahwa hasil ini jauh dari konklusif. Sebagai contoh, MGS hanya dilengkapi untuk mendeteksi satu partikel bermuatan, elektron; ion memiliki karakteristik yang berbeda dan karenanya dapat terpengaruh secara berbeda. Selain itu, satelit melakukan pengukuran pada ketinggian konstan pada waktu setempat yang sama. Lebih banyak data selama waktu yang berbeda dan ketinggian yang berbeda diperlukan.
Salah satu misi NASA yang mungkin dapat membantu dalam perburuan plasmoid adalah Atmosfer Mars dan Evolusi Volatile satelit (MAVEN), dijadwalkan diluncurkan pada 2013. MAVEN akan menganalisis atmosfer Mars untuk secara khusus mempelajari erosi oleh angin matahari, mendeteksi elektron dan ion; mengukur tidak hanya magnet, tetapi medan listrik juga. Orbit elips MAVEN juga akan memungkinkan penyelidikan untuk menyelidiki berbagai ketinggian pada waktu yang berbeda.
Jadi kami menunggu MAVEN untuk membuktikan atau menyangkal teori plasmoid Brain. Apa pun itu, ini adalah beberapa bukti menggoda yang menunjuk pada mekanisme yang agak tak terduga yang bisa, secara harfiah, merobek atmosfer Mars ke ruang angkasa ...
Sumber: NASA
