Инструменты миссии NASA MAVEN впервые обнаружили на Марсе физическое явление, ранее не фиксировавшееся в атмосфере какой-либо планеты. Открытие касается так называемого “эффекта Цван-Вольфа” — процесса, известного у Земли, но до сих пор наблюдаемого только в магнитосферах планет, то есть в областях, где доминирует магнитное поле планеты.
Явление было обнаружено при анализе данных, собранных в декабре 2023 года во время мощной солнечной бури, обрушившейся на Марс. Исследователи заметили необычные колебания магнитного поля и поведение заряженных частиц в ионосфере Марса — слое атмосферы, расположенном на высоте до 200 км. Углубленный анализ позволил команде заключить, что частицы “сжимались” и перераспределялись вдоль магнитных структур, называемых потоковыми трубками, что соответствует эффекту Цван-Вольфа.
На Земле этот процесс помогает отклонять солнечный ветер — непрерывный поток частиц, испускаемых Солнцем. Однако Марс находится в совершенно иной ситуации: у планеты отсутствует глобальное магнитное поле, подобное земному. Поэтому взаимодействие с солнечным ветром происходит непосредственно с его верхней атмосферой. Именно эта особенность делает открытие особенно интересным.
По мнению авторов исследования, опубликованного в Nature Communications, это явление может постоянно присутствовать в марсианской атмосфере, но в обычных условиях оно слишком слабо для обнаружения инструментами MAVEN. Солнечная буря 2023 года, вероятно, усилила процесс настолько, что сделал его наблюдаемым.
Явление, ранее не наблюдавшееся в атмосфере планеты
Эффект Цван-Вольфа был впервые описан в 1976 году при изучении земной магнитосферы. До сих пор он напрямую не наблюдался в атмосфере планеты. Поэтому открытие MAVEN стало неожиданным результатом даже для самих исследователей.
Кристофер Фаулер, ведущий автор исследования и сотрудник Университета Западной Вирджинии, рассказал, что все началось с наблюдения “странных колебаний” в магнитных данных, собранных зондом. Изначально команда рассматривала несколько возможных объяснений, но ни одно не могло одновременно описать все сигналы, зарегистрированные приборами.
Прорыв произошел при сопоставлении магнитных данных с измерениями заряженных частиц в ионосфере. Таким образом исследователи выявили поведение, соответствующее эффекту Цван-Вольфа: частицы сжимались и направлялись вдоль магнитных структур, созданных взаимодействием солнечного ветра с марсианской атмосферой.
Открытие также важно, поскольку оно предполагает, что подобные явления могут происходить и на других мирях, лишенных глобального магнитного поля, таких как Венера или Титан, крупнейший спутник Сатурна. Понимание этих процессов помогает ученым изучать, как Солнце со временем может изменять атмосферы планет и способствовать их потере в космосе.
Судьба MAVEN
Миссия MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) была запущена в ноябре 2013 года и вышла на орбиту Марса в сентябре 2014 года. Ее основная цель — изучение верхней атмосферы планеты, ионосферы и взаимодействия с солнечным ветром, чтобы понять, как Марс потерял значительную часть своей атмосферы за миллиарды лет. Эти исследования имеют решающее значение для реконструкции климатической истории планеты.
Новое открытие, например, подтверждает, насколько события космической погоды могут влиять на марсианскую среду: интенсивные солнечные бури могут временно изменять структуру атмосферы и оказывать воздействие даже на зонды, работающие на орбите планеты.
Однако сейчас MAVEN переживает деликатный этап. NASA потеряло связь с зондом 6 декабря 2025 года, и в феврале 2026 года была создана группа по пересмотру для оценки возможностей восстановления и анализа текущего состояния. Официальные обновления о его судьбе пока не поступали.
MAVEN discovered a rare physical phenomenon in Mars’ atmosphere for the first time
NASA’s MAVEN mission instruments have observed a physical phenomenon in Mars’ atmosphere for the first time, a process never before detected in the atmosphere of any planet. The discovery concerns the so-called “Zwan-Wolf effect,” a process already known around Earth but hitherto observed only in planetary magnetospheres, i.e., in regions dominated by a planet’s magnetic field.
The phenomenon was discovered by analyzing data collected in December 2023 during a strong solar storm that hit Mars. Researchers noticed particular oscillations in the magnetic field and the behavior of charged particles in Mars’ ionosphere, a layer of the atmosphere located below 200 km altitude. Upon further analysis, the team concluded that the particles were being “compressed” and redistributed along magnetic structures called flux tubes, in a manner consistent with the Zwan-Wolf effect.
On Earth, this process contributes to deflecting the solar wind, the continuous stream of particles emitted by the Sun. Mars, however, is in a very different situation: the planet does not possess a global magnetic field like Earth’s, and therefore its interaction with the solar wind occurs directly with its upper atmosphere. This characteristic makes the discovery particularly interesting.
According to the authors of the study, published in Nature Communications, the phenomenon could occur constantly in the Martian atmosphere, but under normal conditions, it would be too weak to be detected by MAVEN’s instruments. The 2023 solar storm would have amplified the process enough to make it observable.
A phenomenon never observed in a planetary atmosphere
The Zwan-Wolf effect was first described in 1976 while studying Earth’s magnetosphere. Until today, it had never been directly observed within a planet’s atmosphere. For this reason, MAVEN’s discovery is an unexpected result even for the researchers themselves.
Christopher Fowler, lead author of the study and a researcher at West Virginia University, recounted that it all began with observing some “strange oscillations” in the magnetic data collected by the probe. Initially, the team considered several possible explanations, but none could simultaneously describe all the signals recorded by the instruments.
The breakthrough came when comparing the magnetic data with measurements of charged particles in the ionosphere. This allowed researchers to identify behavior consistent with the Zwan-Wolf effect: particles were being compressed and channeled along magnetic structures created by the interaction between the solar wind and the Martian atmosphere.
The discovery is also important because it suggests that similar phenomena may occur on other worlds lacking a global magnetic field, such as Venus or Titan, Saturn’s largest moon. Understanding these processes helps scientists study how the Sun can alter planetary atmospheres over time and contribute to their loss into space.
MAVEN’s Fate
The MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) mission was launched in November 2013 and entered orbit around Mars in September 2014. Its primary objective is to study the planet’s upper atmosphere, ionosphere, and interactions with the solar wind to understand how Mars lost much of its atmosphere over billions of years. These studies are crucial for reconstructing the planet’s climatic history.
The new discovery, for instance, confirms how space weather events can influence the Martian environment: intense solar storms can temporarily alter the atmospheric structure and even affect operational probes around the planet.
However, MAVEN is now going through a delicate phase. NASA lost contact with the probe on December 6, 2025, and in February 2026, a review board was established to assess recovery possibilities and analyze its current status. No official updates on its fate have been provided yet.
