Il vento solare è un flusso di particelle cariche emanate costantemente dal Sole nel quale Marte, come tutti i pianeti del Sistema Solare, è costantemente immerso.
Il vento solare esercita una pressione sulla magnetosfera e sulla ionosfera del pianeta e guida gran parte della fuga atmosferica.

Ma il Sole può rilasciare sia un vento solare lento che veloce.  Il primo proviene da aree della corona‌ senza caratteristiche particolari,⁢ mentre il secondo è originato da buchi coronali, zone scure e⁢ fredde a minore densità. Quando la stella emette anche il vento solare veloce, i due interagiscono, formando quelle che in gergo vengono chiamate regioni di interazioni del flusso. Quando ciò avviene, è come se il vento solare inciampasse su sé stesso: il vento solare più veloce spinge quello più lento e lo supera, agendo come una scopa, spazzando e comprimendo insieme le due regioni.

Il 26 dicembre 2022 il vento solare veloce era così potente che mentre ha attraversato il Sistema Solare creava un vuoto nella sua stessa scia. Quando questa regione di interazioni del flusso passava vicino a Marte, il  Solar Wind Ion Analyzer (SWIA) a bordo di MAVEN rilevava che il numero di particelle cariche diminuiva drasticamente e, quando a densità del vento solare scendeva di un fattore 100, l’atmosfera marziana e la magnetosfera del pianeta si espandevano per migliaia di chilometri, triplicando e più quella che la loro dimensione usuale.

"Quando abbiamo visto per la prima volta i dati e quanto drammatico sia stato il calo del vento solare, è stato quasi incredibile", ha detto nel comunicato Jasper Halekas, professore all'Università dell'Iowa e autore principale del un nuovo studio che descrive la scoperta. "Abbiamo formato un gruppo di lavoro per studiare l'evento".

Il campo magnetico del Sole, che tipicamente è incorporato nella ionosfera marziana, è stato spinto verso l’esterno, trasformando la ionosfera da uno stato magnetizzato a uno non magnetizzato, spiegano i ricercatori. Allo stesso tempo lo strato tra il vento solare e la magnetosfera è diventato elettromagneticamente silenzioso.

Le osservazioni di MAVEN di questo drammatico evento e della successiva trasformazione ed espansione dell’intero sistema sono importanti per comprendere meglio la fisica che guida la perdita di atmosfera e acqua su Marte.
"Stiamo davvero vedendo come risponde Marte quando il vento solare viene effettivamente rimosso", ha aggiunto Halekas. "Si tratta di un ottimo caso di studio per comprendere come sarebbe Marte se orbitasse attorno a una stella meno ventosa".

La scomparsa degli eventi di vento solare su questa scala è estremamente rara e viene prodotta in un momento di crescente attività solare, quindi questa è stata la prima volta che la missione MAVEN ha avuto l’opportunità di osservare un simile fenomeno.

"L'osservazione delle condizioni estreme è sempre scientificamente inestimabile", ha affermato Shannon Curry, ricercatore principale di MAVEN presso l'Università della California, Berkeley. "MAVEN è stato progettato per osservare questo tipo di interazioni tra il Sole e l'atmosfera marziana e la navicella spaziale ha fornito dati eccezionali durante questo evento solare davvero anomalo".

Mentre il Sole si sposta verso il massimo solare, il picco del suo ciclo di attività di 11 anni, la missione MAVEN potrebbe avere un impatto ancora maggiore sulla nostra comprensione degli eventi solari estremi.

Questi risultati sono stati presentati all’American Geophysical Union meeting 2023.