Efekt Zwana-Wolfa został opisany matematycznie w 1976 roku i dotąd obserwowano go jedynie w magnetosferach planet, a nie w ich atmosferach. Zachodzi, gdy naładowane cząstki są ściskane w pewnym obszarze wzdłuż linii pola magnetycznego (w komunikacie NASA użyto porównania do pasty do zębów wydostającej się ze ściskanej tubki). Prowadzi to do powstania obszaru o bardzo małej gęstości cząstek (plazmy). Efekt pomaga na przykład w odchylaniu wiatru słonecznego wokół Ziemi. Nazwa efektu pochodzi od nazwisk autorów publikacji w „Journal of Geohysical Research”, w której przedstawiono matematyczny model tego zjawiska (Benjamina Zwana oraz Richarda Wolfa).

W grudniu 2023 roku naukowcy natrafili na coś zupełnie nieoczekiwanego w danych z Marsa. Instrumenty amerykańskiej sondy MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) pokazały efekt atmosferyczny, którego nigdy wcześniej nie obserwowane w atmosferze tej planety. Stało się to możliwe dzięki koronalnemu wyrzutowi masy ze Słońca, który trafił w Marsa właśnie pod koniec 2023 roku, znacząco wzmacniając efekt Zwana-Wolfa w jonosferze.

Analiza w artykule opublikowanym 18 maja w „Nature Communications” skupia się na obserwacjach efektu Zwana-Wolfa głęboko w atmosferze, poniżej 200 km, w jonosferze. W tej warstwie atmosferycznej znajduje się znaczna liczba elektrycznie naładowanych cząstek. Dane pokazały, że te cząstki zostały ściśnięte i rozprowadzone w atmosferze.

Ogólnie Mars nie ma globalnego pola magnetycznego, takiego jak Ziemia. Natomiast posiada magnetosferę indukowaną, czyli pole magnetyczne generowane przez wiatr słoneczny oddziałujący z jonosferą planety. Właśnie to zostało zaobserwowane. Ustalono, iż efekt może występować na stałe w jonosferze, ale zwykle jest na poziomach poza zasięgiem wykrywania przez instrumenty sondy MAVEN.

Sonda MAVEN została wystrzelona z Ziemi w listopadzie 2013 roku, a na orbitę okołomarsjańską weszła we wrześniu 2014 roku. Zadaniem projektu są badania górnej atmosfery Marsa, jego jonosfery oraz oddziaływań z wiatrem słonecznym. W szczególności po to, aby zbadać utratę atmosfery przez planetę w przestrzeń kosmiczną. Wiedza na ten temat pozwoli lepiej pozna ewolucję marsjańskiej atmosfery i klimatu, co rzutuje na kwestie dawnego występowania wody na powierzchni Czerwonej Planety.

Niestety 6 grudnia 2025 roku sonda utraciła kontakt ze stacjami naziemnymi kontrolującymi lot. W lutym 2026 roku agencja NASA powołała zespół do oceny tej anomalii, obecnego stanu sondy i szans na odzyskanie kontaktu z nią.

Wyniki badań opublikowano w „Nature Communications”. Pierwszym autorem pracy jest Christopher Fowler z West Virginia University w Morgantown. (USA)

cza/ agt/