Ochii noștri nu le pot vedea, dar aurore marțiene sunt acolo și mai comune decât am crezut cândva. Aurora marțiană a fost descoperită pentru prima dată în 2016 de navele spațiale MAVEN ale NASA. Acum, unele rezultate noi ne extind cunoștințele despre aceste aurore neobișnuite.
Majoritatea cititorilor Space Magazine știu despre aurorele Pământului și despre cum au fost create. Când un vânt solar suficient de puternic lovește magnetosfera Pământului, particulele (de obicei electroni, dar uneori protonii) se excită și ionizează diferite componente din atmosferă. Aceasta emite diferite culori și forme de lumină. Fenomenul creează un afișaj emoționant, efemer, care captivează ochiul. Aurorele sunt de obicei limitate la latitudinile polare nordice și sudice, cu excepția cazului în care vântul solar este foarte puternic.
Aurore marțiene sunt similare și diferite.
Aurorele marțiene sunt aurore cu protoni și apar în timpul zilei. Ele emit doar lumină ultravioletă, ceea ce înseamnă că ochii noștri sunt orbi de ei. Dar un instrument de pe navele spațiale MAVEN (Mars Atmosfera și Volatile EvolutioN) le poate vedea. Se numește Spectrografie UltraViolet pentru imagini (IUVS.)
MAVEN investighează atmosfera marțiană. Una dintre întrebările sale este foarte specifică: cum și-a pierdut atmosfera? Pentru a răspunde că observă atmosfera superioară, ionosfera și modul în care Marte interacționează cu vântul solar. În cadrul lucrărilor sale, a descoperit aurorii protonici ai lui Marte.
Aurorele protonilor marțieni și pierderea atmosferei Marte și a locuinței sunt legate. Marte este înconjurat de o coroană cu hidrogen care provine de pe planeta însăși. Pe măsură ce acest hidrogen scapă de Marte, creează pierderi de apă. Există o corelație între rata și intensitatea aurorilor marțiene și a pierderii de apă.
„Poate într-o zi, când călătoria interplanetară devine obișnuită ... călătorii vor asista la prima vedere ultimele etape ale Martei pierzând restul de apă în spațiu.”
Andréa Hughes, autor principal, Universitatea Aeronautică Embry-Riddle
Când vântul solar de la Soare lovește Marte, sunt cu adevărat doar protoni: atomi de hidrogen cu electronul dezbrăcat de căldură intensă. Protonul lovește corona de hidrogen, furând un electron și devenind din nou atom cu o sarcină neutră. Întrucât acum este neutru, ocolește șocul din arc al magnetosferei Marte. Apoi atomul trântește în atmosfera subțire a lui Marte, ciocnind cu molecule de gaz și emițând lumină ultravioletă.
„În acest nou studiu folosind datele MAVEN / IUVS din mai mulți ani de pe Marte, echipa a descoperit că perioadele de scăpare atmosferică crescute corespund cu creșterea apariției și a intensității aurorii de protoni”, a spus Andréa Hughes de la Universitatea Aeronautică Embry-Riddle din Daytona Beach, Florida . Hughes este autorul principal al unei noi lucrări intitulată „Proton Aurora pe Marte: un fenomen al zilei pervasiv în sudul verii.” A fost publicat pe 12 decembrie în Jurnalul de Cercetări Geofizice, Physics Space.
„Poate că într-o zi, când călătoria interplanetară devine obișnuită, călătorii care sosesc la Marte în timpul verii sudice vor avea scaune pe rând pentru a observa aurora cu protoni marțieni dansând maiestuos pe toată ziua planetei (purtând ochelari sensibili la ultraviolete, desigur). Acești călători vor fi martori în prima etapă a etapelor finale ale Marte pierzând restul de apă în spațiu ”, a spus Hughes într-un comunicat de presă.
Prima dată când MAVEN a descoperit aurorele marțiene, oamenii de știință au crezut că este un fenomen relativ rar. Dar acum au găsit aceste aurore cu protoni UV mult mai des. „La început, am crezut că aceste evenimente au fost destul de rare, deoarece nu ne uitam la vremurile și locurile potrivite”, a spus Mike Chaffin, om de știință al cercetării la Universitatea din Colorado Laboratorul Boulder pentru fizică atmosferică și spațială (LASP) și al doilea autor a studiului.
„Dar, după o privire mai atentă, am descoperit că aurora de protoni se întâmplă mult mai des în observațiile din timpul verii de sud, decât ne așteptam inițial.” Echipa a găsit aurori de protoni în aproximativ 14 la sută din observațiile lor pe zi, ceea ce crește la mai mult de 80 la sută din timp când sunt luate în considerare doar observațiile de vară din sudul verii. „Prin comparație, IUVS a detectat aurora difuză pe Marte în câteva procente de orbite cu geometrie favorabilă, iar detectările de aurore discrete sunt mai rare în setul de date”, a declarat Nick Schneider, coautor și conducătorul echipei IUVS la LASP.
Faptul că aceste aurore sunt mai abundente în timpul verii, în special în sudul verii, au cercetat oameni de știință intrigați. A fost un indiciu asupra modului în care puteau urmări pierderile continue de apă ale lui Marte. Marte este cel mai aproape de Soare în timpul sudului și al verii și, prin urmare, primește mai mult vânt solar. Vara poate crea de asemenea furtuni imense de praf, care nu numai că creează turnuri vaste de praf de până la 80 de kilometri înălțime, dar forțează vaporii de apă în atmosferă.
Solar UV desparte vaporii de apă în hidrogen și oxigen, iar hidrogenul crescut în corona de hidrogen a lui Marte înseamnă că interacțiunile dintre acesta și particulele solare cresc, creând aurore UV.
„Toate condițiile necesare pentru a crea aurora de protoni marțieni (de exemplu., Protonii solari de vânt, o atmosferă de hidrogen extinsă și absența unui câmp magnetic dipol global) sunt mai frecvent disponibile pe Marte decât cele necesare pentru a crea alte tipuri de aurore ”, a spus Hughes. „De asemenea, legătura dintre observațiile MAVEN despre scăparea atmosferică crescută și creșterea frecvenței și intensității aurorei de protoni înseamnă că aurora de protoni poate fi folosită de fapt ca un proxy pentru ceea ce se întâmplă în corona de hidrogen din jurul Marte și, prin urmare, un proxy pentru perioade de creștere evacuarea atmosferică și pierderea de apă. "
Mai Mult:
- Comunicat de presă: Newfound Aurora Martian De fapt cel mai frecvent; Aruncă lumina pe Marte Schimbarea climatului
- Document de cercetare: Aurora cu protoni de pe Marte: un fenomen fenomenal pentru ziua de vară în sudul verii
- Revista spațială: Când furtunile marțiene încep cu adevărat, creează turnuri de praf la 80 de kilometri înălțime
- Rezumat de cercetare: Observații Marte Express ale Coronei de hidrogen din Marte
