Locația aurorei pe Marte. Credit imagine: ESA Faceți clic pentru a mări
Aurorele similare cu cele ale Luminii de Nord a Pământului par a fi comune pe Marte, potrivit fizicienilor de la Universitatea din California, Berkeley, care au analizat datele în valoare de șase ani de la Mars Global Surveyor.
Descoperirea a sute de aurore în ultimii șase ani vine ca o surpriză, deoarece Marte nu are câmpul magnetic global care pe Pământ este sursa aurorei borealis și a aurorei australiene antipodale.
complot al celor 13.000 de evenimente aurorale de pe Marte
Potrivit fizicienilor, aurorele de pe Marte nu se datorează unui câmp magnetic global, ci sunt asociate cu pete de câmp magnetic puternic în scoarță, în principal în emisfera sudică. Și probabil că nu sunt la fel de colorate, spun cercetătorii: Electronii energetici care interacționează cu moleculele din atmosferă pentru a produce strălucire generează probabil doar lumină ultravioletă - nu roșii, verdele și albastrul Pământului.
„Faptul că vedem aurorii la fel de des ca noi este uimitor”, a spus fizicianul UC Berkeley David A. Brain, autorul principal al unei lucrări despre descoperirea recent acceptată de jurnalul Geophysical Research Letters. „Descoperirea aurorelor de pe Marte ne învață ceva despre cum și de ce se întâmplă în altă parte a sistemului solar, inclusiv pe Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun.”
Brain and Jasper S. Halekas, ambii fizicieni asistenți de cercetare la Laboratorul de Științe Spațiale al UC Berkeley, împreună cu colegii lor de la UC Berkeley, Universitatea din Michigan, Centrul de zbor spațial Goddard al NASA și Universitatea din Toulouse din Franța, și-au raportat descoperirile într-un afiș prezentat vineri, 9 decembrie, la întâlnirea American Geophysical Union din San Francisco.
Anul trecut, nava spațială europeană Mars Express a detectat pentru prima dată un fulger de lumină ultravioletă pe latura nocturnă a Marte, iar o echipă internațională de astronomi a identificat-o ca un flash auroral în numărul din 9 iunie 2005. La aflarea descoperirii, cercetătorii UC Berkeley au apelat la datele de la Mars Global Surveyor pentru a vedea dacă un pachet de instrumente de bord UC Berkeley - un magnetometru-reflector de electroni - a detectat alte dovezi de aurore. Nava spațială a orbitat pe Marte din septembrie 1997 și din 1999 a cartografiat de la o altitudine de 400 de kilometri (250 de mile) suprafața marțiană și câmpurile magnetice ale lui Marte. Se află într-o orbită polară care îl ține mereu la 2 dimineața când pe partea de noapte a planetei.
În decurs de o oră de la prima abordare a datelor, Brain și Halekas au descoperit dovezi ale unui flash auroral - un vârf în spectrul energiei electronice identic cu vârfurile observate în spectrele atmosferei Pământului în timpul unei aurore. De atunci, au examinat peste 6 milioane de înregistrări de către reflectometrul de electroni și au găsit pe baza datelor aproximativ 13.000 de semnale cu un vârf de electroni indicativ al unei aurore. Potrivit lui Brain, acest lucru poate reprezenta sute de evenimente aurorale la noapte, precum flash-ul văzut de Mars Express.
Când cei doi fizicieni au identificat poziția fiecărei observații, aurorele au coincis tocmai cu marginile zonelor magnetizate de pe suprafața marțiană. Aceeași echipă, condusă de coautorii Mario H. Acu - un centru de zbor spațial Goddard al NASA și Robert Lin, profesor de fizică al UC Berkeley și director al Laboratorului de Științe Spațiale, a cartografiat pe larg aceste câmpuri magnetice de suprafață folosind magnetometrul / reflectometrul la bordul Mars Global Surveyor. La fel cum aurorele Pământului apar acolo unde liniile câmpului magnetic se scufundă la suprafață la polul nord și sud, aurorele lui Marte apar la granițele zonelor magnetizate, unde liniile de câmp se aruncă vertical în scoarță.
Dintre cele 13.000 de observații aurorale de până acum, cele mai mari par să coincidă cu creșterea activității eoliene solare.
„Fulgerul văzut de Mars Express pare să fie la capătul luminos al energiilor care sunt posibile”, a spus Halekas. „La fel ca pe Pământ, vremea spațială și furtunile solare tind să facă aurorele mai luminoase și mai puternice.”
Prezentarea câmpurilor magnetice de suprafață pe Marte
Aurorele Pământului sunt cauzate atunci când particulele încărcate de la soare se trântesc în câmpul magnetic protector al planetei și, în loc să pătrundă la pământ, sunt deviate de-a lungul liniilor de câmp către pol, unde se îmbunează și se ciocnesc cu atomii din atmosferă pentru a crea ovală de lumină în jurul fiecărui pol. Electronii sunt o proporție mare din particulele încărcate, iar activitatea aurorală este asociată cu un proces fizic încă neînțeles care accelerează electronii, producând un vârf indicativ în spectrul energiilor electronilor.
Procesul de pe Marte este probabil similar, a spus Lin, prin faptul că particulele solare ale vântului sunt înfășurate în jurul nopții de pe Marte, unde interacționează cu liniile de câmp cruste. Lumina ultravioletă este produsă când particulele lovesc molecule de dioxid de carbon.
„Observațiile sugerează că un proces de accelerare are loc ca pe Pământ”, a spus el. „Ceva a luat electronii și le-a dat o lovitură.”
Ceea ce este „ceva” rămâne un mister, deși Lin și colegii săi UC Berkeley se apleacă către un proces numit reconectare magnetică, unde câmpul magnetic care călătorește cu particulele solare de vânt se rupe și se reconectează cu câmpul crustal. Liniile de câmp de reconectare ar putea fi ceea ce aruncă particulele la energii mai mari.
Câmpurile magnetice de suprafață, a spus Brain, sunt produse de roca puternic magnetizată, care apare în plasturi de până la 1.000 de kilometri lățime și 10 kilometri adâncime. Aceste plasturi păstrează probabil magnetismul rămas de când Marte a avut un câmp global într-un mod similar cu ceea ce se întâmplă atunci când un ac este mângâiat cu un magnet, inducând o magnetizare care rămâne chiar și după retragerea magnetului. Când câmpul global al lui Marte a decedat acum miliarde de ani, vântul solar a fost capabil să dezbrace atmosfera. Doar câmpurile cruste puternice sunt încă în jur pentru a proteja porțiuni de suprafață.
„Le numim mini-magnetosfere, pentru că sunt suficient de puternice pentru a rezista la vântul solar”, a spus Lin, menționând că câmpurile se extind până la 1.300 de kilometri deasupra suprafeței. Cu toate acestea, cel mai puternic câmp magnetic marțian este de 50 de ori mai slab decât câmpul de la suprafața Pământului. Este greu de explicat modul în care aceste câmpuri sunt capabile să îmbune și să accelereze vântul solar suficient de eficient pentru a genera o aurora, a spus el.
Brain, Halekas, Lin și colegii lor speră să extragă datele Mars Surveyor Global pentru mai multe informații despre aurore și, probabil, să se alăture echipei europene care operează Mars Express pentru a obține date complementare cu privire la sclipirile care ar putea rezolva misterul originii lor.
„Mars Global Surveyor a fost proiectat pentru o viață de 685 de zile, dar a fost foarte valoros de mai bine de șase ani și acum obținem rezultate foarte bune”, a observat Lin.
Lucrarea a fost susținută de NASA. Coautori cu Brain, Halekas, Lin și Acu? A sunt Laura M. Peticolas, Janet G. Luhmann, David L. Mitchell și Greg T. Delory din Laboratorul de Științe Spațiale al UC Berkeley; Steve W. Bougher de la Universitatea din Michigan; și Henri R? me din Centrul de activitate al Spatiale des Rayonnements din Toulouse.
Sursa originală: Comunicat de presă al UC Berkeley
