Položaj aurore na Marsu. Kreditna slika: ESA Klikni za veću sliku
Aurore slične sjevernom svjetlu Zemlje izgledaju uobičajene na Marsu, tvrde fizičari sa Sveučilišta u Berkeleyu koji su analizirali podatke vrijedne šest godina iz Mars Global Surveyor-a.
Otkriće stotina aura u posljednjih šest godina dolazi kao iznenađenje, budući da Mars nema globalno magnetsko polje koje je na Zemlji izvor aurore borealis i antipodal aurora australis.
zaplet od 13.000 auroralnih događaja na Marsu
Prema fizičarima, aurore na Marsu nisu nastale zbog planetarnog magnetskog polja, već su povezane s mrljama jakog magnetskog polja u kori, prvenstveno na južnoj polutki. A vjerojatno ni nisu tako šareni, kažu istraživači: Energetski elektroni koji u interakciji s molekulama u atmosferi proizvode sjaj vjerojatno stvaraju samo ultraljubičasto svjetlo - ne crvene, zelene i plave zemlje.
"Činjenica da vidimo aurore koliko god često činimo nevjerojatna je", rekao je fizičar UC Berkeley David A. Brain, vodeći autor rada o otkriću koje je nedavno prihvatio časopis Geophysical Research Letters. "Otkrivanje aure na Marsu nas uči nečemu o tome kako se i zašto događaju drugdje u Sunčevom sustavu, uključujući Jupiter, Saturn, Uran i Neptun."
Brain i Jasper S. Halekas, obojica pomoćni istraživači fizike u UC Berkeley's Space Science Laboratory, zajedno s kolegama iz UC Berkeley, Sveučilišta u Michiganu, NASA-inog centra za svemirske letove Goddard i Sveučilišta u Toulouseu, također su prijavili svoja otkrića u poster predstavljen u petak, 9. prosinca, na sastanku Američke geofizičke unije u San Franciscu.
Prošle je godine europski svemirski brod Mars Express prvi put otkrio bljesak ultraljubičastog svjetla na noćnoj strani Marsa, a međunarodni tim astronoma prepoznao ga je kao auroralni bljesak u izdanju Nature, 9. lipnja 2005. godine. Čuvši za otkriće, istraživači UC Berkeleyja obratili su se podacima iz Mars Global Surveyor-a kako bi utvrdili je li brodski instrument UC Berkeley instrumenta - reflektorometra s magnetometrom i elektronama - otkrio druge dokaze o aurori. Svemirska letjelica orbitira oko Marsa od rujna 1997., a od 1999. preslikava je s visine od 400 kilometara (Marsove) površine Marsove površine i Marsova magnetska polja. Sjedi u polarnoj orbiti koja ga drži uvijek u 2 sata ujutro kada je na noćnoj strani planeta.
U sat vremena od prvog ukopavanja u podatke, Brain i Halekas otkrili su dokaze o auroralnom bljesku - vrhunac u spektru energije elektrona identičan vrhovima koji se vide u spektrima Zemljine atmosfere za vrijeme aure. Od tada su pregledali više od 6 milijuna snimaka pomoću reflektometra elektrona i otkrili da je među podacima oko 13.000 signala s vrhom elektrona koji ukazuju na auroru. Prema Brainu, ovo može predstavljati stotine noćnih auroralnih događaja poput bljeskalice koju je vidio Mars Express.
Kad su dvojica fizičara odredila položaj svakog promatranja, aurori su se točno poklapale s rubom magnetiziranih područja na površini Marsa. Isti tim, koji su predvodili koautori Mario H. Acu? A iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard i Robert Lin, profesor fizike UC Berkeleyja i direktor Laboratorija za svemirske znanosti, opsežno je preslikao ta površinska magnetska polja pomoću magnetometra / refleksometra na brodu Mars Global Surveyor. Kao što se Zemljine aure pojavljuju tamo gdje magnetske polja zaranjaju u površinu na sjevernom i južnom polu, tako se i Marsove aurore pojavljuju na granici namagniziranih područja gdje se polja polja lučno okomite na koru.
Od dosadašnjih 13.000 promatranja aurorala, čini se da se najveća podudara s povećanom aktivnošću sunčevog vjetra.
"Bljeskalica koju je vidio Mars Express izgleda kao da je kraj blistavog kraja energije koja je moguća", rekao je Halekas. "Baš kao i na Zemlji, svemirske vremenske prilike i solarne oluje imaju tendenciju da svijetlu energiju učine jačom i jačom."
Prikaz površinskih magnetskih polja na Marsu
Zemljina aurora nastaje kada se nabijene čestice sa sunca zabiju u zaštitno magnetsko polje planeta i, umjesto da prodru do zemlje, preusmjerene su duž polja polja do pola, gdje se slijevaju i sudaraju s atomima u atmosferi da bi stvorili oval svjetlosti oko svakog pola. Elektroni su veliki udio nabijenih čestica, a auroralna aktivnost povezana je s fizičkim procesom koji se još uvijek ne razumije i koji ubrzava elektrone, proizvodeći vršni signal u spektru energija elektrona.
Proces na Marsu vjerovatno je sličan, rekao je Lin, u tome što su čestice sunčevog vjetra usmjerene na noćnu stranu Marsa, gdje stupaju u interakciju sa crtama polja. Ultraljubičasto svjetlo nastaje kada čestice udaraju u molekule ugljičnog dioksida.
"Promatranja sugeriraju da se na Zemlji događa neki proces ubrzanja", rekao je. "Nešto je uzelo elektrone i udaralo ih."
Što je to "nešto" ostaje misterija, iako se Lin i njegovi kolege iz UC Berkeleyja naginju procesu nazvanom magnetska rekonekcija, gdje se magnetsko polje koje putuje sa česticama solarnog vjetra razbija i ponovno povezuje s krunovitim poljem. Linije polja koje se ponovo spajaju mogle bi biti ono što baca čestice na veće energije.
Površinska magnetska polja, rekao je Brain, proizvode visoko magnetizirana stijena koja se pojavljuje u zakrpama širine do 1.000 kilometara i dubine od 10 kilometara. Te mrlje vjerojatno zadržavaju magnetizam koji je preostao od Marsa koji je imao globalno polje na način sličan onome koji se događa kada se igla udara magnetom, izazivajući magnetizaciju koja ostaje čak i nakon što se magnet povuče. Kad je Marsovo globalno polje izumrlo prije nekoliko milijardi godina, solarni je vjetar mogao ukloniti atmosferu. Samo su jaka polja kruta još uvijek okolo kako bi zaštitili dijelove površine.
"Nazivamo ih mini-magnetosfere zato što su dovoljno jake da zaustavljaju solarni vjetar", rekla je Lin, napominjući da se polja protežu i do 1.300 kilometara iznad površine. Ipak, najjače Marsovsko magnetsko polje je 50 puta slabije od polja na Zemljinoj površini. Teško je objasniti kako ta polja mogu uspjeti i ubrzati solarni vjetar dovoljno učinkovito da generiraju auroru, rekao je.
Brain, Halekas, Lin i njihove kolege nadaju se da će minirati podatke Mars Global Surveyor-a za dodatne informacije o aurorama i možda se pridružiti europskom timu koji upravlja Mars Expressom kako bi dobili dopunske podatke o bljeskalicama koje bi mogle riješiti misteriju njihova nastanka.
"Mars Global Surveyor dizajniran je za životni vijek od 685 dana, ali on je vrlo vrijedan više od šest godina, a mi i dalje postižemo sjajne rezultate", primijetila je Lin.
Rad je podržala NASA. Koautori s Brain, Halekasom, Linom i Acu? A su Laura M. Peticolas, Janet G. Luhmann, David L. Mitchell i Greg T. Delory iz Laboratorija za svemirske znanosti UC Berkeley; Steve W. Bougher sa Sveučilišta u Michiganu; i Henri R? me iz Centra d'Etude Spatiale des Rayonnements u Toulouseu.
Izvorni izvor: UC Berkeley News Release
