Astronomie

Un champ magnétique de magnétars aurait-il pu sauver l'atmosphère de Mars ?

Un champ magnétique de magnétars aurait-il pu sauver l'atmosphère de Mars ?

Je me demandais juste : si un magnétar était assez proche de Mars, aurait-il sauvé son atmosphère en la protégeant du rayonnement solaire ? Je me demandais cela parce que la Terre nous protège via un champ magnétique ; le magnétar en fournirait un à Mars. C'est s'il n'a pas détruit la planète en premier comme suggéré ici.

Éditer Je voulais dire si le magnétar était sûr à vivre.


Comment obtiendriez-vous un magnétar près de Mars, dans le système solaire ?

OK, laissons cela de côté, mais le champ magnétique terrestre est de l'ordre de 10$^{-4}$ Tesla au plus fort. Comme le champ dipolaire d'un magnétar diminue jusqu'à $r^{-3}$ et peut atteindre 10^{11}$ Teslas à la surface du magnétar, dans un rayon de 10 km, alors le magnétar devrait être à une distance de 10$^{6}$ km pour entourer Mars d'un champ de 10$^{-4}$ Tesla.

Le problème est que le rayonnement provenant du magnétar sous forme de particules chargées accélérées des pôles magnétiques complètement nain le rayonnement de particules chargées du Soleil à Mars.

Donc non, un magnétar à proximité ne sauverait pas l'atmosphère de Mars - bien au contraire.

EDIT : calculs A BOTE : si nous regardons le pulsar du crabe - pas tout à fait un magnétar, mais proche - il est calculé que 10% du KE rotationnel perdu se retrouve dans le rayonnement synchrotron des particules chargées. C'est environ 10$^{30}$ Watts. Il y a donc au moins $sim 10^4$ de luminosités solaires, juste dans l'énergie cinétique des particules relativistes.

Les magnétars sont également des sources très puissantes et variables de rayons X durs et de rayons gamma. Les sursauts/éruptions magnétar typiques peuvent libérer 10^{7}-10^{9}$ de luminosité solaire de rayons X durs et de rayons gamma sur des périodes de 1 à 40 s. Cela devrait faire frire n'importe quelle atmosphère (ou toute autre chose) qui n'était qu'à 10$^{6}$ km !


Des astronomes analysent un rare magnétar de 470 ans

Dans un récent numéro d'Astrophysical Journal Letters, des astronomes ont rendu compte d'une analyse d'un objet cosmique "ldquobaby" connu sous le nom de magnétar. L'objet, nommé Swift J1818.0&minus1607, n'a été découvert qu'en mars dernier lorsqu'il a émis de puissantes rafales de rayons X détectées par un instrument à bord de la NASA en orbite autour de l'observatoire Neil Gehrels Swift. Les magnétars sont des objets cosmiques rares formés lorsqu'une étoile devient nova et sont connus pour émettre des quantités importantes de rayons X et de rayons gamma.


Une éruption magnétar a bombardé la Terre le 27 décembre et pourrait résoudre des mystères cosmiques

Austin, Texas – Les astronomes du monde entier ont enregistré à la fin de l'année dernière une puissante explosion de rayons X et de rayons gamma à haute énergie – un éclair d'une fraction de seconde de l'autre côté de notre galaxie qui était suffisamment puissant pour affecter l'atmosphère terrestre. Le flash, appelé éruption à répéteur gamma doux, a atteint la Terre le 27 décembre et a été détecté par au moins 15 satellites et engins spatiaux entre la Terre et Saturne, inondant la plupart de leurs détecteurs.

Considéré comme un puissant cataclysme dans une étoile super dense et hautement magnétisée appelée magnétar, il a émis autant d'énergie en deux dixièmes de seconde que le soleil en émet en 250 000 ans. Robert C. Duncan de l'Université du Texas à Austin a initialement proposé et développé la théorie du magnétar, avec Christopher Thompson de l'Institut canadien d'astrophysique théorique.

"C'est un événement clé pour comprendre les magnétars", a déclaré Duncan. Sa puissance intrinsèque était mille fois supérieure à la puissance de toutes les autres étoiles de la galaxie réunies, et au moins 100 fois la puissance de toute explosion de magnétar précédente dans notre galaxie. Elle était dix mille fois plus brillante que la plus brillante des supernovas.

Duncan et Thompson ont travaillé avec Kevin Hurley, un physicien de recherche à l'UC Berkeley qui dirige une grande équipe internationale étudiant l'événement, pour comprendre l'immense puissance de l'éruption du 27 décembre. "C'était la mère de toutes les éruptions magnétiques - un vrai monstre", a déclaré Hurley.

Les observations et analyses de l'équipe sont résumées dans un article soumis pour publication dans la revue Nature.

Les sursauts de «répéteurs gamma doux» - des éclairs précis de rayons X hautement énergétiques et de rayons gamma (mous) de faible énergie provenant à plusieurs reprises d'un endroit dans le ciel - ont été remarqués pour la première fois en 1979 et sont restés un mystère jusqu'à ce que Duncan et Thompson proposent en 1992 que ils proviennent d'étoiles à neutrons magnétiques, ou magnétars. Formées par l'effondrement du noyau d'une étoile jetant ses couches externes dans une explosion de supernova, les étoiles à neutrons sont extrêmement denses, avec plus de masse que dans le Soleil emballée dans une boule d'environ 16 km de diamètre. De nombreuses étoiles à neutrons tournent rapidement. Ces étoiles à neutrons en rotation, certaines tournant mille fois par seconde, signalent leur présence par l'émission d'ondes radio pulsées, et sont appelées pulsars.

Selon Duncan, les magnétars sont un type particulier d'étoiles à neutrons. Ils naissent en tournant très rapidement, ce qui provoque une amplification de leurs champs magnétiques. Mais après quelques milliers d'années, leur champ magnétique intense ralentit leur rotation à une période plus modérée d'une rotation toutes les quelques secondes. Cependant, les champs magnétiques à l'intérieur et à l'extérieur de l'étoile se tordent, et selon la théorie, ces champs intenses peuvent stresser et déplacer la croûte un peu comme un cisaillement le long de la faille de San Andreas. Ces champs magnétiques sont un quadrillion – un million de milliards – de fois plus forts que le champ qui dévie les aiguilles des boussoles à la surface de la Terre.

Le cisaillement déplace la croûte et les champs magnétiques sont liés à la croûte, générant des torsions dans le champ magnétique qui peuvent parfois se briser et se reconnecter dans un processus qui envoie des positons et des électrons piégés s'envoler de l'étoile, s'annihilant dans une gigantesque explosion de rayons gamma durs.

L'éruption observée le 27 décembre est née à environ 50 000 années-lumière de la constellation du Sagittaire, ce qui signifie que le magnétar se trouve directement en face du centre de notre galaxie par rapport à la Terre dans le disque de la Voie lactée.

Alors que le rayonnement traversait notre système solaire d'assaut, il a bombardé au moins 15 engins spatiaux, renversant leurs instruments, qu'ils pointent ou non dans la direction du magnétar. Un satellite russe, Coronas-F, a détecté des rayons gamma qui avaient rebondi sur la Lune.

L'éruption a également déchiré des atomes, les ionisant, dans une grande partie de l'ionosphère terrestre pendant cinq minutes, à un niveau plus profond que même les plus grandes éruptions solaires, un effet remarqué via son effet sur les communications radio à grande longueur d'onde. Il est peu probable que de tels événements représentent un danger pour la Terre, car les chances qu'une personne soit suffisamment proche de la Terre pour provoquer de graves perturbations sont extrêmement faibles.

Hurley et son équipe ont combiné les informations de nombreux engins spatiaux, y compris les détecteurs de neutrons et de rayons gamma à bord de Mars Odyssey et de nombreux satellites géocroiseurs, afin de les localiser à un endroit bien connu des astronomes : un magnétar connu sous le nom de SGR 1806-20. Cette position a été confirmée avec précision par les radioastronomes du Very Large Array à Socorro, N.M., qui ont étudié la rémanence radio de l'événement et ont obtenu des informations importantes sur l'explosion.

L'énorme puissance de l'événement a suggéré une nouvelle solution à un mystère de longue date – les origines d'un étrange phénomène connu sous le nom de « Short-Duration Gamma Ray Bursts ». Des centaines de brefs et mystérieux éclairs de rayonnement à haute énergie provenant de l'espace le plus profond, d'une durée inférieure à deux secondes, ont été mesurés et enregistrés au cours des décennies, mais personne ne savait ce qu'ils étaient.

La similitude entre le sursaut du 27 décembre et ces sursauts de courte durée réside dans le bref pic de rayons gamma durs qui arrive en premier et transporte presque toute l'énergie. Lors de la récente rafale, par exemple, le pic dur n'a duré que deux dixièmes de seconde. Cela a été suivi d'une « queue » de rayons X qui a duré plus de six minutes. Au fur et à mesure que la queue s'estompait, sa luminosité oscillait sur un cycle de 7,56 secondes, la période de rotation connue du magnétar.

Selon la théorie de Duncan et Thompson, la queue de rayons X oscillante qui a suivi était due à un résidu d'électrons, de positons et de rayons gamma piégés dans le champ magnétique du magnétar. Une telle «boule de feu piégée» rétrécit et s'évapore en quelques minutes, tandis que les électrons et les positons s'annihilent. Les mensurations de l'équipe de Hurley corroborent cette image. La luminosité de la queue semble osciller parce que la boule de feu est collée à la surface de l'étoile en rotation par le champ magnétique, elle tourne donc avec l'étoile comme une balise de phare.

Duncan et son équipe soutiennent que la pointe initiale dure de ces éruptions géantes est si brillante qu'elle peut être détectée de très loin, ce qui signifie que certaines des éruptions courtes que nous voyons proviennent d'autres galaxies, bien que les queues de rayons X molles soient trop faible à voir.

Duncan et ses collaborateurs prédisent que si un magnétar éclate aussi brillamment que l'événement du 27 décembre à moins de 100 millions d'années-lumière de la Terre, les astronomes devraient pouvoir le détecter. Les astronomes du Texas John Scalo et Sheila Kannappan ont aidé Duncan à estimer la vitesse à laquelle de telles éruptions lointaines pourraient être observées. Ils ont estimé qu'environ 40 % des sursauts courts observés précédemment pourraient avoir été de tels sursauts magnétar. Il y a une bonne probabilité que le satellite Swift nouvellement lancé verra un magnétar éclater une fois par mois.

Lancé en novembre 2004 et ne recueillant des données que depuis janvier, Swift est conçu pour tourner automatiquement son télescope à rayons X vers une rafale afin de déterminer avec précision sa position.

L'équipe de Duncan estime que Swift repérera une abondance de magnétars cachés dans d'autres galaxies. Dans certains cas, le télescope à rayons X de Swift peut même attraper la queue oscillante et mesurer la période de rotation de l'étoile lointaine.

« Swift ouvrira un nouveau domaine de l'astronomie : l'étude des magnétars extragalactiques », a déclaré Duncan.


La NASA propose un bouclier magnétique pour protéger l'atmosphère de Mars

Vue d'artiste d'un Mars terraformé. Crédit : Ittiz/Wikimedia Commons

La NASA propose un bouclier magnétique pour protéger l'atmosphère de Mars

Cette semaine, la Division des sciences planétaires (PSD) de la NASA a organisé un atelier communautaire à son siège à Washington, DC. Connu sous le nom de "Planetary Science Vision 2050 Workshop", cet événement s'est déroulé du 27 février au 1er mars et a vu des scientifiques et des chercheurs du monde entier descendre sur la capitale pour assister à des tables rondes, des présentations et des discussions sur l'avenir de l'exploration spatiale. .

L'une des présentations les plus intrigantes a eu lieu le mercredi 1er mars, où l'exploration de Mars par des astronautes humains a été discutée. Au cours de la conférence, intitulée "Un futur environnement martien pour la science et l'exploration", le directeur Jim Green a expliqué comment le déploiement d'un bouclier magnétique pourrait améliorer l'atmosphère de Mars et faciliter les missions en équipage à l'avenir.

Le consensus scientifique actuel est que, comme la Terre, Mars avait autrefois un champ magnétique qui protégeait son atmosphère. Il y a environ 4,2 milliards d'années, le champ magnétique de cette planète a soudainement disparu, ce qui a entraîné la perte lente de l'atmosphère de Mars dans l'espace. Au cours des 500 millions d'années qui ont suivi, Mars est passée d'un environnement plus chaud et plus humide à l'endroit froid et inhabitable que nous connaissons aujourd'hui.

Vue d'artiste d'une tempête solaire frappant Mars et arrachant des ions à la haute atmosphère de la planète. Crédits : NASA/GSFC

Cette théorie a été confirmée ces dernières années par des orbiteurs comme Mars Express de l'ESA et la mission Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) de la NASA, qui étudient l'atmosphère martienne depuis 2004 et 2014, respectivement. En plus de déterminer que le vent solaire était responsable de l'appauvrissement de l'atmosphère de Mars, ces sondes ont également mesuré la vitesse à laquelle il se perd encore aujourd'hui.

Sans cette atmosphère, Mars continuera d'être un endroit froid et sec où la vie ne peut s'épanouir. En plus de cela, la future mission en équipage – que la NASA espère monter d'ici les années 2030 – devra également faire face à de graves dangers. Au premier rang de ceux-ci seront l'exposition aux rayonnements et le danger d'asphyxie, qui représentera un danger encore plus grand pour les colons (en cas de tentative de colonisation).

En réponse à ce défi, le Dr Jim Green – le directeur de la division des sciences planétaires de la NASA – et un groupe de chercheurs ont présenté une idée ambitieuse. En substance, ils ont suggéré qu'en positionnant un bouclier dipolaire magnétique au point de Mars L1 Lagrange, une magnétosphère artificielle pourrait être formée qui engloberait la planète entière, la protégeant ainsi du vent et du rayonnement solaires.

Naturellement, Green et ses collègues ont reconnu que l'idée pouvait sembler un peu "fantaisiste". Cependant, ils ont rapidement souligné comment les nouvelles recherches sur les magnétosphères miniatures (dans le but de protéger les équipages et les engins spatiaux) soutiennent ce concept :

La méthode proposée pour créer un dipôle magnétique artificiel au point de Lagrange L1 de Mars. Crédit : NASA/J.Green

"Cette nouvelle recherche est en cours grâce à l'application de codes de physique des plasmas complets et d'expériences en laboratoire. À l'avenir, il est tout à fait possible qu'une ou plusieurs structures gonflables puissent générer un champ magnétique dipolaire à un niveau de peut-être 1 ou 2 Tesla ( ou 10 000 à 20 000 Gauss) comme bouclier actif contre le vent solaire."

De plus, le positionnement de ce bouclier magnétique garantirait que les deux régions où la majeure partie de l'atmosphère de Mars est perdue seraient protégées. Au cours de la présentation, Green et le panel ont indiqué que ces principaux canaux d'évacuation sont situés « au-dessus de la calotte polaire nord impliquant des matériaux ionosphériques à plus haute énergie, et 2) dans la zone équatoriale impliquant une composante saisonnière de basse énergie avec autant que 0,1 kg/s d'échappement d'ions oxygène."

Pour tester cette idée, l'équipe de recherche – qui comprenait des scientifiques du Ames Research Center, du Goddard Space Flight Center, de l'Université du Colorado, de l'Université de Princeton et du Rutherford Appleton Laboratory – a effectué une série de simulations en utilisant leur magnétosphère artificielle proposée. Ceux-ci ont été exécutés au Centre de modélisation communautaire coordonné (CCMC), spécialisé dans la recherche sur la météorologie spatiale, pour voir quel serait l'effet net.

Ce qu'ils ont découvert, c'est qu'un champ de dipôles positionné à Mars L1 Lagrange Point serait capable de contrer le vent solaire, de sorte que l'atmosphère de Mars atteindrait un nouvel équilibre. À l'heure actuelle, la perte atmosphérique sur Mars est compensée dans une certaine mesure par le dépassement volcanique de l'intérieur et de la croûte de Mars. Cela contribue à une atmosphère de surface dont la pression atmosphérique est d'environ 6 mbar (moins de 1 % de celle au niveau de la mer sur Terre).

À une certaine époque, Mars avait un champ magnétique similaire à celui de la Terre, ce qui empêchait son atmosphère d'être arrachée. Crédit : NASA

En conséquence, l'atmosphère de Mars s'épaissirait naturellement avec le temps, ce qui ouvrirait de nombreuses nouvelles possibilités d'exploration et de colonisation humaines. Selon Green et ses collègues, ceux-ci incluraient une augmentation moyenne d'environ 4 °C (

7 °F), ce qui suffirait à faire fondre la glace de dioxyde de carbone dans la calotte glaciaire polaire nord. Cela déclencherait un effet de serre, réchauffant davantage l'atmosphère et faisant fondre la glace d'eau dans les calottes polaires.

Par leurs calculs, Green et ses collègues ont estimé que cela pourrait conduire à la restauration du 1/7e des océans de Mars – ceux qui le recouvraient il y a des milliards d'années. Si cela commence à ressembler un peu à une conférence sur la façon de terraformer Mars, c'est probablement parce que ces mêmes idées ont été soulevées par des personnes qui prônent cette même chose. Mais en attendant, ces changements faciliteraient l'exploration humaine d'ici le milieu du siècle.

"Une atmosphère martienne considérablement améliorée, à la fois en pression et en température, qui serait suffisante pour permettre une eau liquide de surface importante aurait également un certain nombre d'avantages pour la science et l'exploration humaine dans les années 2040 et au-delà", a déclaré Green. « Tout comme la Terre, une atmosphère améliorée permettrait : d'atteindre une plus grande masse d'équipements débarqués à la surface, de protéger contre la plupart des radiations de particules cosmiques et solaires, d'étendre la capacité d'extraction d'oxygène et de fournir des serres « en plein air » pour la production de plantes, juste pour n'en nommer que quelques-uns."

Ces conditions, ont déclaré Green et ses collègues, permettraient également aux explorateurs humains d'étudier la planète de manière beaucoup plus détaillée. Cela les aiderait également à déterminer l'habitabilité de la planète, car de nombreux signes indiquant qu'elle était habitable dans le passé (c'est-à-dire l'eau liquide) s'infiltreraient lentement dans le paysage. Et si cela pouvait être réalisé en l'espace de quelques décennies, cela aiderait certainement à ouvrir la voie à la colonisation.

En attendant, Green et ses collègues prévoient d'examiner les résultats de ces simulations afin de pouvoir produire une évaluation plus précise du temps que prendraient ces changements projetés. Il pourrait également ne pas faire de mal de procéder à des évaluations des coûts de ce blindage magnétique. Bien que cela puisse sembler sortir de la science-fiction, cela ne fait pas de mal de calculer les chiffres !


Les astronomes découvrent la signature des explosions de magnétar dans les galaxies voisines

Représentation d'un artiste d'un hoquet dans le champ magnétique d'un magnétar, une étoile à neutrons hautement magnétisée. Le hoquet – une reconnexion entre les lignes de champ magnétique – produit une courte rafale de rayons gamma (magenta) et un flux de particules (bright blob) qui génère une deuxième rafale de rayons gamma lorsqu'elle heurte le choc de l'arc de l'étoile. (Image avec l'aimable autorisation du Goddard Space Flight Center de la NASA/Chris Smith, USRA/GESTAR)

Outre les trous noirs, les magnétars peuvent être les étoiles les plus extrêmes de l'univers. Avec un diamètre inférieur à la longueur de Manhattan, ils ont une masse supérieure à celle de notre soleil, exercent le plus grand champ magnétique de tous les objets connus - plus de 10 000 milliards de fois plus puissant qu'un aimant de réfrigérateur - et tournent sur leurs axes toutes les quelques secondes.

Un type d'étoile à neutrons - le vestige d'une explosion de supernova - les magnétars sont si fortement magnétisés que même de modestes perturbations du champ magnétique peuvent provoquer des sursauts de rayons X qui durent sporadiquement pendant des semaines ou des mois.

Ces étoiles exotiques et compactes sont également considérées comme la source de certains types de sursauts gamma courts (GRB) : des éclairs brillants de rayonnement hautement énergétique qui ont intrigué les astronomes depuis leur détection dans les années 1970. Plusieurs de ces éruptions magnétar géantes ont été détectées dans la Voie lactée. Mais parce qu'elles sont si intenses qu'elles saturent les détecteurs et que les observations dans la galaxie sont obscurcies par la poussière, le scientifique spatial Kevin Hurley de l'Université de Californie à Berkeley et une équipe internationale d'astronomes ont recherché ces mêmes éruptions dans des galaxies situées à l'extérieur de notre propre pour une vue plus claire.

Cet effort de 45 ans porte ses fruits. Un court sursaut de rayons gamma détecté le 15 avril dernier dans une galaxie distante de 11,4 millions d'années-lumière montre une signature claire qui, selon Hurley, pourrait aider les astronomes à trouver plus facilement les sursauts de magnétar et enfin à rassembler les données nécessaires pour vérifier les nombreuses théories qui expliquent les magnétars et leurs rayons gamma. fusées éclairantes.

"Nous avons ce que nous pensons être quatre détections solides depuis 1979 d'éruptions magnétar géantes extragalactiques, deux d'entre elles des sursauts presque identiques provenant de différentes galaxies", a déclaré Hurley, chercheur principal dans le domaine spatial au Laboratoire des sciences spatiales de l'UC Berkeley. «Cela nous amène à croire qu'il pourrait y avoir une sorte de modèle émergent qui nous aidera à les identifier plus rapidement à l'avenir. J'espère que le rythme va maintenant s'accélérer car nous savons beaucoup mieux ce que nous recherchons. »

Hurley et trois collègues rendront compte de la découverte de GRB par divers satellites américains et européens et de ses implications lors d'une conférence de presse le mercredi 13 janvier lors de la réunion annuelle de l'American Astronomical Society et dans trois articles paraissant simultanément dans les journaux. Nature et Astronomie de la nature.

Le magnétar géant éclate

Les GRB, les explosions les plus puissantes du cosmos, peuvent être détectées à travers des milliards d'années-lumière. La plupart de ceux qui durent moins de deux secondes environ, appelés GRB courts, se produisent lorsqu'une paire d'étoiles à neutrons en orbite s'enroule l'une dans l'autre et fusionne. Les astronomes ont confirmé ce scénario pour au moins quelques GRB courts en 2017, lorsqu'une rafale a suivi l'arrivée d'ondes gravitationnelles - des ondulations dans l'espace-temps - produites lorsque les étoiles à neutrons ont fusionné à 130 millions d'années-lumière.

Le 15 avril, une brève explosion de lumière à haute énergie a balayé le système solaire, déclenchant des instruments sur de nombreuses missions de la NASA. Maintenant, plusieurs équipes scientifiques internationales concluent que l'explosion provient d'un vestige stellaire supermagnétisé connu sous le nom de magnétar situé dans une galaxie voisine. (Vidéo avec l'aimable autorisation du Goddard Space Flight Center de la NASA)

Mais tous les GRB courts ne correspondent pas au profil de fusion d'étoiles à neutrons, a déclaré Hurley. Plus précisément, sur les 29 magnétars de notre galaxie de la Voie lactée connus pour présenter une activité occasionnelle de rayons X, deux ont produit des éruptions géantes différentes des sursauts de ces fusions.

La plus récente de ces détections a eu lieu le 27 décembre 2004, un événement qui a produit des changements mesurables dans la haute atmosphère terrestre, malgré l'éruption d'un magnétar situé à environ 28 000 années-lumière.

Depuis la fin des années 1970, Hurley exploite le réseau interplanétaire (IPN), un effort 24h / 24 et 7j / 7 pour parcourir les données de nombreux engins spatiaux - actuellement cinq, capturant quelque 325 sursauts gamma par an - dans l'espoir de trouver plus d'éruptions magnétar géantes. Ce réseau a été essentiel pour capturer l'éruption du 15 avril 2020.

Peu avant 4 h 42 HAE ce mercredi, une brève et puissante rafale de rayons X et de rayons gamma a balayé Mars, déclenchant le détecteur russe de neutrons à haute énergie à bord du vaisseau spatial Mars Odyssey de la NASA, qui orbite autour de la planète depuis 2001. 6,6 minutes plus tard, l'explosion a déclenché l'instrument russe Konus à bord du satellite Wind de la NASA, qui orbite autour d'un point entre la Terre et le soleil situé à environ 930 000 milles (1,5 million de kilomètres). Après 4,5 secondes supplémentaires, le rayonnement a dépassé la Terre, déclenchant des instruments sur le télescope spatial Fermi Gamma de la NASA et le satellite INTEGRAL de l'Agence spatiale européenne.

L'analyse des données du Burst Alert Telescope (BAT) sur l'observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA a fourni des informations supplémentaires sur l'événement.

Ces données ont montré que l'impulsion de rayonnement n'a duré que 140 millisecondes, un clin d'œil.

Hurley et Dmitry Svinkin de l'Institut Ioffe de Russie, membre de l'équipe IPN, ont utilisé les temps d'arrivée mesurés par les missions Fermi, Swift, Wind, Mars Odyssey et INTEGRAL pour localiser l'emplacement de la rafale du 15 avril, appelée GRB 200415A, directement dans la région centrale de NGC 253, une brillante galaxie spirale située à environ 11,4 millions d'années-lumière dans la constellation du Sculpteur. Il s'agit de la position du ciel la plus précise jamais déterminée pour un magnétar situé au-delà du Grand Nuage de Magellan, satellite de notre galaxie et hôte en 1979 de la première éruption géante jamais détectée.

"C'était le magnétar le plus précisément localisé en dehors de notre galaxie jusqu'à présent, et nous l'avons vraiment épinglé maintenant, pas seulement à une galaxie, mais à une partie d'une galaxie où nous nous attendons à ce que la formation d'étoiles se produise et que les étoiles explosent . C'est là que les supernovas devraient être et les magnétars aussi », a déclaré Hurley. "L'événement du 15 avril change la donne."

Flashs d'un phare

Les éruptions géantes observées dans la Voie lactée semblent un peu différentes de celles des galaxies voisines en raison de la distance. Les astronomes ont documenté que les éruptions géantes des magnétars de la Voie lactée et de ses satellites évoluent de manière distincte, avec une augmentation rapide de la luminosité maximale suivie d'une queue plus progressive d'émission fluctuante. Ces variations résultent de la rotation du magnétar, qui amène à plusieurs reprises l'emplacement de l'éruption dans et hors de vue de la Terre, un peu comme un phare.

Le magnétar était localisé dans la partie centrale (boîte rouge) de NGC 253, une galaxie brillante située à environ 11,4 millions d'années-lumière de la Terre. C'est la position la plus précise à ce jour pour un magnétar situé bien en dehors de notre galaxie. Les missions de la NASA ont localisé l'emplacement grâce à un sursaut de rayons gamma en avril dernier. (Image avec l'aimable autorisation du Goddard Space Flight Center de la NASA et Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/Université de l'Arizona)

L'observation de cette queue fluctuante est une preuve concluante d'une fusée géante – une arme fumante, a déclaré Hurley. Cependant, pour les éruptions magnétar à des millions d'années-lumière, cette émission est trop faible pour être détectée avec les instruments d'aujourd'hui. Pour cette raison, les fusées éclairantes géantes dans notre voisinage galactique peuvent être confondues avec des GRB de type fusion plus distants et plus puissants.

Les nouvelles observations révèlent plusieurs impulsions, la première apparaissant en seulement 77 microsecondes – environ 13 fois la vitesse d'un flash d'appareil photo et près de 100 fois plus rapide que la montée des GRB les plus rapides produits par les fusions.

"La combinaison du temps de montée et du temps de décroissance, pensons-nous, peut nous montrer un modèle, car nous l'avons déjà vu - nous l'avons vu en 2005, avec un autre événement, presque la copie carbone. Et le spectre énergétique des deux était également similaire », a déclaré Hurley.

Le moniteur de rafales gamma de Fermi a également détecté des variations rapides d'énergie au cours de l'éruption qui n'avaient jamais été observées auparavant.

"Les fusées éclairantes géantes dans notre galaxie sont si brillantes qu'elles submergent nos instruments, les laissant s'accrocher à leurs secrets", a déclaré Oliver Roberts, scientifique associé à l'Institut scientifique et technologique de l'Universities Space Research Association à Huntsville, Alabama, qui a dirigé l'étude Données Fermi. « Pour la première fois, le GRB 200415A et les éruptions lointaines comme celui-ci permettent à nos instruments de capturer chaque caractéristique et d'explorer ces puissantes éruptions à une profondeur inégalée. »

Starquakes et reconnexion du champ magnétique

Les éruptions géantes sont mal comprises, mais les astronomes pensent qu'elles résultent d'un réarrangement soudain du champ magnétique du magnétar. Une possibilité est que le champ au-dessus de la surface devienne trop tordu, libérant soudainement de l'énergie alors qu'il s'installe dans une configuration plus stable. Une défaillance mécanique de la croûte du magnétar - un tremblement d'étoile - peut déclencher la reconfiguration soudaine.

Les astronomes expliquent les observations de GRB 200415A et la séquence d'événements qui ont conduit à son identification avec un magnétar dans une galaxie voisine. (Vidéo avec l'aimable autorisation du Goddard Space Flight Center de la NASA/Chris Smith, USRA/GESTAR)

"L'idée est que vous avez ce champ magnétique super puissant sortant de l'étoile, mais ancré à la croûte, et le champ magnétique peut se tordre, exerçant une pression sur la croûte. La croûte a une limite élastique, et après avoir dépassé cette limite élastique, elle se fissure. Ensuite, cette fissure envoie des ondes dans le champ magnétique, et ces ondes perturbent le champ, et vous pouvez obtenir une reconnexion et une libération d'énergie et des rayons gamma », a déclaré Hurley.

Roberts et ses collègues disent que les données montrent des preuves de vibrations sismiques pendant l'éruption. Les chercheurs disent que cette émission provient d'un nuage d'électrons et de positons éjectés se déplaçant à environ 99% de la vitesse de la lumière. La courte durée de l'émission et sa luminosité et son énergie changeantes reflètent la rotation du magnétar, qui monte et descend comme les phares d'une voiture qui tourne. Roberts le décrit comme commençant comme une goutte opaque - il l'imagine ressemblant à une torpille à photons de la franchise "Star Trek" - qui se dilate et se diffuse au fur et à mesure de son voyage.

La torpille est également l'une des plus grandes surprises de l'événement. Les rayons X les plus énergétiques enregistrés par le Gamma-Burst Monitor ont atteint 3 millions d'électrons-volts (MeV), soit environ 1 million de fois l'énergie de la lumière bleue. L'instrument principal du satellite, le Large Area Telescope (LAT), a également détecté trois rayons gamma avec des énergies de 480 MeV, 1,3 milliard d'électrons-volts (GeV) et 1,7 GeV - la lumière la plus énergétique jamais détectée par une éruption géante magnétar. Ce qui est surprenant, c'est que tous ces rayons gamma sont apparus longtemps après que l'éclat ait diminué dans d'autres instruments.

Nicola Omodei, chercheur principal à l'Université de Stanford, a dirigé l'équipe du LAT enquêtant sur ces rayons gamma, qui sont arrivés entre 19 secondes et 4,7 minutes après l'événement principal. Les scientifiques ont conclu que ce signal provenait très probablement aussi de l'éruption magnétar.

Un magnétar produit un flux constant de particules en mouvement rapide. Au fur et à mesure que ces particules se déplacent dans l'espace, elles pénètrent, ralentissent et détournent le gaz interstellaire. Le gaz s'accumule, se réchauffe et se comprime et forme une sorte d'onde de choc appelée choc d'étrave, comme les ondulations devant un bateau en mouvement.

Dans le modèle proposé par l'équipe LAT, l'impulsion initiale de rayons gamma de l'éruption se déplace vers l'extérieur à la vitesse de la lumière, suivie par le nuage de matière éjectée, qui se déplace presque aussi vite. Après plusieurs jours, ils atteignent tous les deux le choc d'étrave. Les rayons gamma le traversent. Quelques secondes plus tard, le nuage de particules - maintenant étendu en une vaste et mince coquille - entre en collision avec le gaz accumulé au niveau du choc de l'étrave. Cette interaction crée des ondes de choc qui accélèrent les particules, produisant les rayons gamma les plus énergétiques après le sursaut principal.

L'éruption du 15 avril prouve que les événements de 2020 et 2004 constituent leur propre classe de GRB, a déclaré Hurley.

"Quelques pour cent des GRB courts peuvent vraiment être des éruptions géantes de magnétar", a déclaré Eric Burns, professeur adjoint de physique et d'astronomie à la Louisiana State University à Baton Rouge, qui a dirigé une étude qui a identifié d'autres suspects de magnétar extragalactique. "En fait, ce sont peut-être les explosions de haute énergie les plus courantes que nous ayons détectées jusqu'à présent au-delà de notre galaxie – environ cinq fois plus fréquentes que les supernovae."

Alors que les sursauts près de la galaxie M81 en 2005 et de la galaxie d'Andromède (M31) en 2007 avaient déjà été suggérés comme étant des éruptions géantes, son équipe a identifié une éruption nouvellement signalée dans M83, également observée en 2007. Ajoutez à cela l'éruption géante de 1979 et ceux observés dans notre Voie Lactée en 1998 et 2004.

"C'est un petit échantillon, mais nous avons maintenant une meilleure idée de leurs véritables énergies et de la mesure dans laquelle nous pouvons les détecter", a déclaré Burns, dont l'étude paraîtra plus tard cette année dans Les lettres du journal astrophysique.


L'explosion la plus brillante

Par : Robert Naeye 18 février 2005 0

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Cette illustration, basée sur les dernières réflexions scientifiques, représente comment un magnétar pourrait apparaître si nous pouvions le voir de près avec une vision aux rayons X. Mais ce n'est pas quelque chose que quiconque voudrait faire. Les magnétars sont des étoiles à neutrons avec des champs magnétiques si puissants qu'ils pourraient tuer une personne à 1 000 kilomètres de distance en déformant les atomes dans la chair vivante. Les magnétars peuvent également déclencher de puissantes fusées éclairantes qui pourraient tuer à des distances beaucoup plus grandes.

Le satellite RHESSI de la NASA, conçu pour observer les éruptions solaires, a capturé cette courbe lumineuse de la super éruption à des énergies de rayons X de 20 000 à 50 000 électrons-volts. Il montre le remarquable pic d'énergie initial (notez l'échelle logarithmique sur l'axe vertical) suivi d'une queue qui a fortement pulsé toutes les 7,56 secondes, la période de rotation du magnétar.

Source: Steve Boggs / RHESSI Team / NASA / UC Berkeley.

American Association of Variable Star Observers easily detected the superflare's ionizing effects on Earth's upper atmosphere, even though the radiation smacked into our planet's daylight hemisphere and thus had to compete with the Sun.

The superflare has generated intense observational and theoretical research around the world, as the astronomical community has been forced to confront the question of how such a tiny object, about 20 kilometers (12 miles) across, could unleash such unmitigated fury.

Although the details remain shrouded in mystery, the energy almost certainly resulted from SGR 1806󈞀 shedding part of its extraordinary magnetic field. Magnetars, in fact, have the strongest magnetic fields in the universe. Four magnetars, including this one, are known as soft gamma repeaters, or SGRs, because they occasionally release powerful flares of low-energy (soft) gamma rays. But the December 27th event was roughly 100 times more powerful than any previously observed SGR flare.

Magnetic field lines weaving through the star probably flex its solid crust and heat its interior, leading to stress that is occasionally relieved in sudden "starquakes." Such an event allows the magnetic field to jerk pieces of the crust around and rearrange itself to a lower-energy state. This rearrangement, which is a vastly scaled-up version of a solar flare (a "reconnection event" in the magnetic field), releases a huge amount of magnetic energy in the form of gamma rays, electrons, and positrons (the antimatter counterpart of electrons). It's this radiation that was responsible for the initial spike, which contained 99.7 percent of the superflare's total energy.

Electrons and positrons confined by the magnetar's magnetic field annihilate one another over the next several minutes, accounting for a fading tail of emission after the initial 0.2-second spike. This "trapped fireball" model was developed in the mid-1990s by Robert C. Duncan (University of Texas, Austin) and Christopher Thompson (Canadian Institute of Theoretical Astrophysics), who also predicted the existence of magnetars in 1992.

This image, which is a model based on radio observations from the Very Large Array, shows the fading afterglow of SGR 1806󈞀's superflare. This afterglow gives astronomers a more detailed view of the more distant and energetic afterglows arising from gamma-ray bursts.

Courtesy NRAO / CfA / Bryan Gaensler.

AAVSO solar observer Paul Campbell of Edmonton, Alberta, recorded this sudden disturbance in Earth's upper atmosphere (the ionosphere) at the very moment that the burst of high-energy radiation from SGR 1806󈞀 hit our planet on December 27, 2004. Campbell's homemade antenna and receiver setup was monitoring the 24.8-kilohertz radio signal from the US Navy's 250-kilowatt transmitter in Jim Creek, Washington, when it recorded a sharp increase in the signal's strength.

Courtesy Paul Campbell / AAVSO.

Astro-ph. A number of other papers, including theoretical research that might explain the outburst, are currently being peer-reviewed prior to publication in professional journals. Because of embargoes imposed by some of these journals, astronomers have not been allowed to communicate their results to other scientists, which has hindered progress in understanding this event so far. More details about the superflare, including amateur observations of the atmospheric disturbance, will appear in the May Ciel et Télescope.


Can the ancient magnetic field surrounding Mars be "revived" in any way?

Here's a link to an article covering the idea. NASA proposed that placing a surprisingly small magnet at the L1 Lagrange point between Mars and the Sun could shield the planet from solar radiation. This could bea first step toward terraforming. The magnet would only need to be 1 or 2 Tesla (the unit, not the car) which is no bigger than the magnet in a common MRI machine. [EDIT] A subsequent post states that this idea is based on old science, and possibly would not be as effective as once thought. Read on below.

The magnet would only need to be 1 or 2 Tesla (the unit, not the car) which is no bigger than the magnet in a common MRI machine.

That's misleading. Tesla doesn't tell you how big the magnet (and thus the field) is. Inside your computer's hard drive is a 0.5 - 1 tesla magnet, and it's hardly bigger than your thumb-- but I can guarantee it's not going to shield very much of mars no matter where you put it as the field size is very small.

I wonder how they would create something like that? MRIs use a lot of power and create tons of heat.

this is based on a wrong assumption though. The scientific consensus is that magnetic fields do not actually protect the atmosphere. Venus is closer to the sun than Earth, is smaller and has a thicker atmosphere. Yet the atmospheric escape rates of Venus are similar or even higher than the escape rates of Earth.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003206330600170X?via%3Dihub
The article you linked is based on some papers such as this one, that are not up to current research. It is an understandable mistake as the concept that the lack of an intrinsic magnetic field, as it is the case with Venus and Mars, will lead to a higher ablation of the atmosphere by the solar wind, is sometimes still taught at Universities. However current research simply does not support these claims anymore.The paper is from 1998. Since then we have learned a lot from the Venus and Mars Express mission as well as several Earth observing missions. We now know that the interaction of the solar wind with our intrinisc magnetic field deposits energy which can lead to higher escape rates due to an expansion of the ionosphere.

We have emerged from this transformation with ample evidence and community acceptance that the iono- sphere expands to the magnetospheric boundaries and escapes continually into the downstream solar wind, its composition and partial pressure varying with solar wind drivers. Updated ionospheric models now produce the observed heavy ion outflows from solar wind energy inputs. We also have promising new or revised global circulation models that incorporate the ionosphere as an extended load within the system, and we are learning that this load can be felt all the way out to the boundary layer reconnection regions.

Why does Mars have such a thin atmosphere? Well it is very small and low mass compared to Earth/Venus. Therefore its escape velocity is much lower, so particles can escape with less energy than on Earth. Furthermore the atmosphere is thin and Mars is farther from the sun. That means there are less ions in the atmosphere, since there is less ionization due to the larger distance and due to fewer particles that can be ionized. The atmosphere of a planet without an intrinsic magnetic field is protected by its induced magnetic field. The ions in the atmosphere start to move, and moving charges created a magnetic field. It can be shown that the ions in the atmosphere will exactly counteract the magnetic field carried by the solar wind, effectively shielding the atmosphere from the solar wind and preventing ablation.

Counterintuitively, the increased ion production still better shields the atmosphere from the energy carried by the solar wind however, very little energy is required due to the low gravity binding the atmosphere to Mars.

The whole field of planetary atmosphere/magnetosphere interaction with the solar wind is a very active field of study. It is a complex topic that is still relatively poorly understood since it is difficult to observe atmospheric escape rates and due to the magnitude of effects it is difficult to model. The paper, that the link you posted is based on, is a small workshop paper. It is a neat little idea, but it definitely should not be taken too seriously at this stage. Furthermore I question the effectivity of the proposed magnetic shield since the main reason for Mars thin atmosphere is its low mass.


How Do the Strongest Magnets in the Universe Form?

How do some neutron stars become the strongest magnets in the Universe? A German-British team of astrophysicists has found a possible answer to the question of how these so-called magnetars form.

The researchers used large computer simulations to demonstrate how the merger of two stars creates strong magnetic fields. If such stars explode in supernovae, magnetars could result. Scientists from Heidelberg University, the Max Planck Society, the Heidelberg Institute for Theoretical Studies, and the University of Oxford were involved in the research. The results were published in “Nature”.

Our Universe is threaded by magnetic fields. The Sun, for example, has an envelope in which convection continuously generates magnetic fields. “Even though massive stars have no such envelopes, we still observe a strong, large-scale magnetic field at the surface of about ten percent of them,” explains Dr Fabian Schneider from the Centre for Astronomy of Heidelberg University, who is the first author of the study in “Nature”. Although such fields were already discovered in 1947, their origin has remained elusive so far.

Over a decade ago, scientists suggested that strong magnetic fields are produced when two stars collide. “But until now, we weren’t able to test this hypothesis because we didn’t have the necessary computational tools,” says Dr Sebastian Ohlmann from the computing centre of the Max Planck Society in Garching near Munich.

This time, the researchers used the AREPO code, a highly dynamic simulation code running on compute clusters of the Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS), to explain the properties of Tau Scorpii (τ Sco), a magnetic star located 500 light years from Earth.

Already in 2016, Fabian Schneider and Philipp Podsiadlowski from the University of Oxford realised that τ Sco is a so-called blue straggler. Blue stragglers are the product of merged stars. “We assume that Tau Scorpii obtained its strong magnetic field during the merger process,” explains Prof. Dr Philipp Podsiadlowski. Through its computer simulations of τ Sco, the German-British research team has now demonstrated that strong turbulence during the merger of two stars can create such a field.

Stellar mergers are relatively frequent: Scientists assume that about ten percent of all massive stars in the Milky Way are the products of such processes. This is in good agreement with the occurrence rate of magnetic massive stars, according to Dr Schneider. Astronomers think that these very stars could form magnetars when they explode in supernovae.

This may also happen to τ Sco when it explodes at the end of its life. The computer simulations suggest that the magnetic field generated would be sufficient to explain the exceptionally strong magnetic fields in magnetars. “Magnetars are thought to have the strongest magnetic fields in the Universe – up to one hundred million times stronger than the strongest magnetic field ever produced by humans,” says Friedrich Röpke from HITS.

The research was funded by the Oxford Hintze Centre for Astrophysical Surveys and the Klaus Tschira Foundation (Heidelberg).

Caption for Simulation_1.jpg and Simulation_2.jpg
The simulation marks the birth of a magnetic star such as Tau Scorpii. The image is a cut through the orbital plane where the colouring indicates the strength of the magnetic field and the light hatching reflects the direction of the magnetic field line.
Images: Ohlmann/Schneider/Röpke


Cause of worst mass extinction ever found

French newspapers report that the trial hasn't lived up to expectations.

  • The French government initially invested in a rural solar roadway in 2016.
  • French newspapers report that the trial hasn't lived up to expectations.
  • Solar panel "paved" roadways are proving to be inefficient and too expensive.

Turns out that solar power highways aren't all they're cracked up to be. In 2016, France put forth an audacious plan to build 620 miles (1,000 kilometers) of solar highways composed of photovoltaic panels. They believed that the completed roadway would be able to one day power up to 5 million homes. The French government invested €5 million to test out the concept.

It's now been nearly three years since their first trial run with a paved 0.6 mile solar stretch in rural Normandy. Engineers and government officials estimated that this first solar road could power up to 5,000 homes. That wasn't the case.

So far the "Wattway" initiative has been a disappointing failure.

France’s failed solar roadway

The Wattway in France consists of 2,800 photovoltaic panels, running the length of one kilometer (0.62 miles) stretching from the small town of Tourouvre-au-Perche. The construction group responsible for the building, Colas, said that the solar panels were covered with a special resin that contained silicon, which protected the cells from 18-wheeler traffic.

The project seemed to be doomed from the start. This region in Normandy, France is not known for its abundance of sunshine. Usually, a city in Normandy only has 44 days of strong sunlight.

Since the opening of the road, panels have routinely come loose or broken into pieces. In May 2018, 90 meters (300 feet) of the roadway had to be destroyed. It was quickly apparent that the solar panels couldn't withstand the wear and tear of sustained traffic or the forces of nature.

In a report from the Global Construction Review, it was found that engineers didn't take into account the damage that would be caused by thunderstorms, leaf mold, and huge tractors that would be using the road. In the first few months, the highest amount of energy generated from the roadway hit only half their stated goal at around 150,000kWh before falling to 78,000 in 2018 and finally 38,000 in early 2019.

The vice president of the Network for Energy Transition, Marc Jedliczka, stated: "The technical and economic elements of the project were not sufficiently understood. It is a total absurdity to innovate at the expense of solutions that already exist and are much more profitable, such as photovoltaics on roofs."

The idea for solar roadways has been met with a great deal of skepticism from many experts in the renewable field. They've routinely been found to be too expensive and inefficient.

Moving forward with other solar projects

Two local roofers, Pascal and Eric, were interviewed by the French newspaper Le Monde concerning the project. "The engineers of this project surely did not think about the tractors that would roll over," they stated.

While the resin coating was able to stop the panels from being crushed, it created so much extra noise that the locals had to lower the speed limit to 70 km/h (43 mph). The roadway has been described as degraded, and "pale with its ragged joints. . . solar panels that peel off the road and the many splinters that enamel resin protecting photovoltaic cells."

The first large scale solar roadway has turned out to be completely bunk. It's unlikely that this idea will be feasible in the near future. Colas Wattway has admitted as much. Managing director Etienne Guadin told Le Monde that this roadway wouldn't be going to market.

"The Tourouvre model is not the one that we are going to market. Our system is not mature on long distance traffic. . . We are now focusing on small modules of 3, 6 or 9 sq. m — enough to provide enough electricity for a CCTV camera, bus shelter lighting or an electric bicycle charging station."


Can the ancient magnetic field surrounding Mars be "revived" in any way?

Here's a link to an article covering the idea. NASA proposed that placing a surprisingly small magnet at the L1 Lagrange point between Mars and the Sun could shield the planet from solar radiation. This could bea first step toward terraforming. The magnet would only need to be 1 or 2 Tesla (the unit, not the car) which is no bigger than the magnet in a common MRI machine. [EDIT] A subsequent post states that this idea is based on old science, and possibly would not be as effective as once thought. Read on below.

The magnet would only need to be 1 or 2 Tesla (the unit, not the car) which is no bigger than the magnet in a common MRI machine.

That's misleading. Tesla doesn't tell you how big the magnet (and thus the field) is. Inside your computer's hard drive is a 0.5 - 1 tesla magnet, and it's hardly bigger than your thumb-- but I can guarantee it's not going to shield very much of mars no matter where you put it as the field size is very small.

I wonder how they would create something like that? MRIs use a lot of power and create tons of heat.

this is based on a wrong assumption though. The scientific consensus is that magnetic fields do not actually protect the atmosphere. Venus is closer to the sun than Earth, is smaller and has a thicker atmosphere. Yet the atmospheric escape rates of Venus are similar or even higher than the escape rates of Earth.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003206330600170X?via%3Dihub
The article you linked is based on some papers such as this one, that are not up to current research. It is an understandable mistake as the concept that the lack of an intrinsic magnetic field, as it is the case with Venus and Mars, will lead to a higher ablation of the atmosphere by the solar wind, is sometimes still taught at Universities. However current research simply does not support these claims anymore.The paper is from 1998. Since then we have learned a lot from the Venus and Mars Express mission as well as several Earth observing missions. We now know that the interaction of the solar wind with our intrinisc magnetic field deposits energy which can lead to higher escape rates due to an expansion of the ionosphere.

We have emerged from this transformation with ample evidence and community acceptance that the iono- sphere expands to the magnetospheric boundaries and escapes continually into the downstream solar wind, its composition and partial pressure varying with solar wind drivers. Updated ionospheric models now produce the observed heavy ion outflows from solar wind energy inputs. We also have promising new or revised global circulation models that incorporate the ionosphere as an extended load within the system, and we are learning that this load can be felt all the way out to the boundary layer reconnection regions.

Why does Mars have such a thin atmosphere? Well it is very small and low mass compared to Earth/Venus. Therefore its escape velocity is much lower, so particles can escape with less energy than on Earth. Furthermore the atmosphere is thin and Mars is farther from the sun. That means there are less ions in the atmosphere, since there is less ionization due to the larger distance and due to fewer particles that can be ionized. The atmosphere of a planet without an intrinsic magnetic field is protected by its induced magnetic field. The ions in the atmosphere start to move, and moving charges created a magnetic field. It can be shown that the ions in the atmosphere will exactly counteract the magnetic field carried by the solar wind, effectively shielding the atmosphere from the solar wind and preventing ablation.

Counterintuitively, the increased ion production still better shields the atmosphere from the energy carried by the solar wind however, very little energy is required due to the low gravity binding the atmosphere to Mars.

The whole field of planetary atmosphere/magnetosphere interaction with the solar wind is a very active field of study. It is a complex topic that is still relatively poorly understood since it is difficult to observe atmospheric escape rates and due to the magnitude of effects it is difficult to model. The paper, that the link you posted is based on, is a small workshop paper. It is a neat little idea, but it definitely should not be taken too seriously at this stage. Furthermore I question the effectivity of the proposed magnetic shield since the main reason for Mars thin atmosphere is its low mass.