Malgré l'absence d'un dipôle magnétique global semblable à la Terre, l'atmosphère martienne est bien protégée des effets du vent solaire sur la fuite des ions de la planète. De nouvelles recherches le montrent en utilisant les mesures de l'instrument suédois à particules ASPERA-3 sur le vaisseau spatial Mars Express. Les résultats ont récemment été présentés dans une thèse de doctorat par Robin Ramstad, Institut suédois de physique spatiale et Université d'Umeå, Suède.

Mars actuelle est une planète froide et sèche avec moins de 1% de la pression atmosphérique de la Terre à la surface. Cependant, de nombreuses caractéristiques géologiques indiquent que la planète avait un cycle hydrologique actif il y a environ 3 à 4 milliards d'années. Un cycle hydrologique actif aurait nécessité un climat plus chaud au début de l'histoire de la planète et donc une atmosphère plus épaisse, capable de créer un fort effet de serre.

Une hypothèse courante soutient que le vent solaire au fil du temps a érodé l'atmosphère martienne primitive, provoquant l'effet de serre, et donc le cycle hydrologique, S'effondrer. Contrairement à la Terre, Mars n'a pas de dipôle magnétique global, mais le vent solaire induit plutôt des courants dans la haute atmosphère ionisée (l'ionosphère), créer une magnétosphère induite.

« On a longtemps pensé que cette magnétosphère induite était insuffisante pour protéger l'atmosphère martienne, " dit Robin Ramstad. " Cependant, nos mesures montrent quelque chose de différent."

L'analyseur de masse d'ions dirigé par la Suède sur Mars Express mesure l'échappement des ions de Mars depuis 2004. Dans ses recherches, Robin Ramstad a combiné et comparé les mesures de l'échappement des ions dans diverses conditions de vent solaire et niveaux de rayonnement solaire ionisant, rayonnement ultraviolet extrême (EUV). Les résultats montrent que le vent solaire a un effet relativement faible sur le taux d'échappement des ions, qui à la place dépend principalement du rayonnement EUV. Cela a un effet important sur les estimations de la quantité totale d'atmosphère qui s'est échappée dans l'espace.

"Malgré des vents solaires plus forts et des niveaux de rayonnement EUV sous le soleil primitif, l'échappement des ions ne peut expliquer plus de 0,006 bar de pression atmosphérique perdu au cours de 3,9 milliards d'années, " dit Robin Ramstad. " Même notre estimation supérieure, 0,01 bar, est une quantité insignifiante par rapport à l'atmosphère nécessaire pour maintenir un effet de serre suffisamment fort, environ 1 bar ou plus selon les modèles climatiques."

Les résultats présentés dans la thèse montrent qu'un vent solaire plus fort accélère principalement les particules échappant déjà à la gravité de la planète, mais n'augmente pas le taux d'échappement des ions. Contrairement aux hypothèses précédentes, il est également démontré que la magnétosphère induite protège la majeure partie de l'ionosphère martienne du transfert d'énergie solaire éolienne.