Nye funn: Mars’ magnet hale beveger seg på grunn av magnetisk omkobling

Solvinden, en strøm av ladede partikler fra solen, påvirker magnetfeltene og atmosfærene til flere planeter i solsystemet vårt. Når disse partiklene interagerer med planetene, dannes lange magnetiske haler – såkalte magnetohaler – som strekker seg ut i rommet bak dem.

Magnetohaler inneholder tynne lag av plasma som bærer elektrisk strøm. Disse lagene kan «flappe» opp og ned som en vifte, og bevegelsene kan påvirkes av prosesser som magnetisk omkobling. På jorden er dette fenomenet godt dokumentert, men om det også skjer på Mars har vært uklart – inntil nå.

Et nytt studie, publisert i AGU Advances, viser for første gang at magnetisk omkobling kan utløse flapping-bevegelser i Mars’ magnetohale. Studien bygger på data fra to romfartøyer: NASAs MAVEN og Kinas Tianwen-1.

Mars mangler global magnetfelt, men har likevel magnetohale

I motsetning til jorden mistet Mars sitt globale magnetfelt for milliarder av år siden. Likevel har planeten en magnetohale, skapt av interaksjonen mellom solvinden og ladede partikler i den øvre atmosfæren. Noen områder av Mars’ overflate har også sterke lokale magnetfelt, rester av det tidligere globale feltet, som påvirker magnetohalen.

Frem til nylig har forskere kunnet studere Mars’ magnetohale ved hjelp av observasjoner fra MAVEN. Disse dataene avslørte at halen er svært dynamisk, med strukturer som vrir seg, forskyver seg og flapper – og hvor ladede partikler kan slippe ut i rommet. MAVEN kan imidlertid bare observere én del av halen om gangen, noe som har gjort det vanskelig å fastslå hva som utløser flapping-bevegelsene.

Tianwen-1 bidrar med avgjørende data

Nå har forskere fått hjelp fra Kinas Tianwen-1, som har gitt et annet perspektiv på Mars’ magnetohale. Ved å analysere samtidige observasjoner fra begge romfartøyene, oppdaget forskerne at tegn på magnetisk omkobling, registrert av MAVEN i den fremre delen av magnetohalen, ofte sammenfalt med flapping-bevegelser registrert av Tianwen-1 lenger bak.

Før eller under flapping-episoder oppdaget romfartøyene også midlertidige, vridde plasma-strukturer kalt fluksrør. En lignende sammenheng er tidligere observert på jorden, noe som tyder på at fluksrør dannet av magnetisk omkobling i den fremre delen av halen kan forplante seg bakover og utløse ustabiliteter i plasma-lagene, som igjen fører til flapping.

Ny innsikt i energifrigjøring rundt Mars

Selv om mer forskning trengs for å bekrefte funnene, kaster studien nytt lys over hvordan energi beveger seg og frigjøres i rommet rundt Mars – og muligens også andre planeter og himmellegemer. Oppdagelsen kan bidra til en bedre forståelse av hvordan solvinden påvirker Mars’ atmosfære og magnetfelt, og hvordan slike prosesser kan ha spilt en rolle i planetens utvikling.

«Dette er første gang vi har klare bevis for at magnetisk omkobling kan utløse flapping i Mars’ magnetohale. Funnet åpner for nye spørsmål om hvordan slike prosesser fungerer på andre planeter uten global magnetfelt,» sier forskerne bak studien.

Studien er publisert i AGU Advances og er tilgjengelig her.