Oči ih ne mogu vidjeti, ali marsovske aurore su tu i češće nego što smo nekada mislili. Marsovske aurore prvi su put otkrili 2016. godine NASA-ini svemirski brodovi MAVEN. Sada neki novi rezultati proširuju naše znanje o tim neobičnim aurorama.
Većina čitatelja svemirskog časopisa zna o Zemljinim aurorama i kako su stvoreni. Kad dovoljno snažan solarni vjetar udari u magnetosferu Zemlje, čestice (obično elektroni, ali ponekad i protoni) pobuđuju se i ioniziraju različite komponente u atmosferi. To emitira različite boje i oblike svjetla. Fenomen stvara pokretni, efemerni prikaz koji zadivljuje oko. Aurore su obično ograničene na sjeverne i južne polarne širine, osim kad je solarni vjetar vrlo moćan.
Marsovske aure su slične i drugačije.
Marsovske aurore su sve protonske aure, a javljaju se tijekom dana. Oni emitiraju samo ultraljubičasto svjetlo, što znači da su nam oči slijepe za njih. Ali instrument na svemirskim brodu MAVEN (Mars Atmosfera i Volatile EvolutioN) može ih vidjeti. Zove se slikovnim ultravioletnim spektrografom (IUVS.)
MAVEN istražuje marsovsku atmosferu. Jedno od njegovih pitanja vrlo je specifično: kako je izgubila atmosferu? Da odgovorim da promatra gornju atmosferu, ionosferu i način na koji Mars stupa u interakciju sa solarnim vjetrom. Kao dio njegovog rada otkrio je Marsove protonske aure.
Marsovske protonske aure i gubitak Marsove atmosfere i pogodnosti za stanovanje su povezani. Mars je okružen vodikovom koronom koja dolazi sa samog planeta. Kako ovaj vodik bježi s Marsa, to stvara gubitak vode. Postoji povezanost između stope i intenziteta marsovske aure i gubitka vode.
"Možda jednog dana, kada međuplanetarna putovanja postanu uobičajena ... putnici će iz prve ruke svjedočiti završnim fazama Marsa koji gubi ostatak vode u svemiru."
Andréa Hughes, vodeći autor, Aerodromsko sveučilište Embry-Riddle
Kad sunčev vjetar iz Sunca udari na Mars, to su zapravo samo protoni: atomi vodika sa svojim elektronom oduzeti jakom vrućinom. Proton udara u vodikovu koronu, kradući elektron i ponovno postaje atom s neutralnim nabojem. Budući da je sada neutralna, zaobilazi pramčani udar Marsove magnetosfere. Tada se atom slijeće u Marsovu tanku atmosferu, sudarajući se s molekulama plina i emitirajući ultraljubičastu svjetlost.
"U ovoj novoj studiji koristeći MAVEN / IUVS podatke iz više Marsovih godina, tim je utvrdio da razdoblja pojačanog atmosferskog bijega odgovaraju povećanju pojave i intenziteta protonske aurore", rekla je Andréa Hughes sa Sveučilišta Embry-Riddle Aeronautical University u Daytona Beachu na Floridi , Hughes je vodeći autor novog rada pod nazivom "Proton Aurora na Marsu: Dnevni fenomen koji prožima južno ljeto." Objavljeno je 12. prosinca u časopisu Geophysical Research, Space Physics.
"Možda jednog dana, kada međuplanetarna putovanja postanu uobičajena, putnici koji na jug ljeta stignu na Mars imat će sjedišta u prvom redu da promatraju marsovsku protonsku auroru kako veličanstveno pleše po dnu planete (naravno, dok nosi naočale osjetljive na ultraljubičasto svjetlo, naravno). Ovi će putnici iz prve ruke biti svjedoci završnih stadija Marsa kako gube ostatak vode u svemiru ", rekao je Hughes u priopćenju za javnost.
Znanstvenici su prvi put kada su MAVEN primijetili marsovske aurore smatrali relativno rijetkom pojavom. Ali sada su mnogo češće pronalazili ove UV protonske aure. "U početku smo vjerovali da su ovi događaji prilično rijetki jer nismo gledali pravo vrijeme i mjesta", rekao je Mike Chaffin, znanstvenik iz Laboratorija za atmosferu i svemirsku fiziku Sveučilišta Colorado Boulder i drugi autor studije.
"Ali nakon pomnijeg pregleda, otkrili smo da se protonska aurora pojavljuje znatno češće u južnjim ljetnim promatranjima nego što smo prvotno očekivali." Tim je pronašao protonsku auroru u oko 14 posto njihovih dnevnih promatranja, što se povećava na više od 80 posto vremena kada se razmatraju samo jednodnevna promatranja južnog ljeta. "Za usporedbu, IUVS je otkrio difuznu auroru na Marsu u nekoliko postotaka orbite s povoljnom geometrijom, a diskretne detekcije aurore još su rjeđe u skupu podataka", rekao je Nick Schneider, koautor i vođa IUVS tima u LASP-u.
Činjenica da su ove aurore ljeti obilnije, posebno južno ljeto, zaintrigirala je znanstvenike. Bio je to znak kako su mogli pratiti trajni gubitak vode Marsa. Mars je najbliži Suncu tijekom juga i ljeta, i zbog toga prima više sunčevog vjetra. Ljeto može stvoriti i velike olujne prašine, koje ne samo da stvaraju goleme prašine do visine od 80 kilometara, već i prisiljavaju vodene pare visoko u atmosferu.
Solarni UV razdvaja vodenu paru na vodik i kisik, a povećani vodik u Marsovoj vodikovoj koroni znači da se interakcija između njega i solarnih čestica povećava, stvarajući UV aurore.
"Svi uvjeti potrebni za stvaranje marsovske protonske aurore (npr protoni sunčevog vjetra, proširena atmosfera vodika i odsutnost globalnog dipolnog magnetskog polja) češće su dostupni na Marsu od onih potrebnih za stvaranje drugih vrsta aure, “rekao je Hughes. "Također, veza između opažanja MAVEN-a o povećanom atmosferskom bijegu i povećanju frekvencije i intenziteta protonske aurore znači da se protonska aurora može zapravo koristiti kao proxy za ono što se događa u vodičnoj koroni koja okružuje Mars, i prema tome, proxy za vremena povećana atmosferski bijeg i gubitak vode. "
Više:
- Priopćenje za javnost: Newfound Martian Aurora zapravo najčešći; Luk svjetlosti na Marsu mijenja klimu
- Istraživački rad: Proton Aurora na Marsu: Dnevni fenomen prožima južno ljeto
- Svemirski magazin: Kad marsovske oluje zaista krenu, stvaraju kule od prašine visoke 80 kilometara
- Sažetak istraživanja: Mars Express opažanja hidrogene korone Marsa
