Naše oči ich nevidia, ale sú tu marťanské aurory, ktoré sú bežnejšie, ako sme si mysleli. Marťanské aurory boli prvýkrát objavené v roku 2016 kozmickou loďou MAVEN agentúry NASA. Teraz nové výsledky rozširujú našu znalosť týchto neobvyklých polár.
Väčšina čitateľov časopisu Space Magazine vie o aurorách Zeme a o tom, ako boli vytvorené. Keď dostatočne silný slnečný vietor zasiahne magnetosféru Zeme, častice (zvyčajne elektróny, ale niekedy aj protóny) sú vzrušené a ionizujú rôzne zložky v atmosfére. To vyžaruje rôzne farby a tvary svetla. Tento jav vytvára dojemný, pominuteľný displej, ktorý zaujme oko. Aurory sa zvyčajne obmedzujú na severné a južné polárne šírky s výnimkou prípadov, keď je slnečný vietor veľmi silný.
Marťanské aurory sú podobné a rôzne.
Marťové aurory sú protónové auróry a vyskytujú sa počas dňa. Vyžarujú iba ultrafialové svetlo, čo znamená, že naše oči sú voči nim slepé. Ale nástroj na kozmickej lodi MAVEN (Mars Atmosféra a Volatile EvolutioN) ich môže vidieť. Volá sa Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS.)
MAVEN skúma marťanskú atmosféru. Jedna z otázok je veľmi špecifická: ako stratila atmosféru? Odpoveďou je, že pozoruje hornú atmosféru, ionosféru a to, ako Mars interaguje so slnečným vetrom. V rámci svojej práce objavila Marsove protónové aurory.
Marťanské protónové aurory a strata atmosféry a obývateľnosti Marsu sú spojené. Mars je obklopený vodíkovou korónou, ktorá pochádza zo samotnej planéty. Keď tento vodík uniká z Marsu, spôsobuje to stratu vody. Medzi mierou a intenzitou marťanských aurorov a stratou vody existuje korelácia.
"Možno jedného dňa, keď sa stane medziplanetárne cestovanie samozrejmosťou ... cestujúci budú svedkami prvej fázy Marsu, keď stratí zvyšok svojej vody do vesmíru."
Andréa Hughes, vedúca autorka, Embry-Riddle Aeronautical University
Keď slnečný vietor zo Slnka zasiahne Mars, sú to naozaj iba protóny: atómy vodíka s elektrónom odstreleným intenzívnym teplom. Protón zasiahne vodíkovú korónu, ukradne elektrón a znova sa stane atómom s neutrálnym nábojom. Keďže je teraz neutrálny, obchádza luk šokov z magnetosféry Mars. Potom atóm zabuchne do tenkej atmosféry Marsu, zráža sa s molekulami plynu a vyžaruje ultrafialové svetlo.
"V tejto novej štúdii, ktorá využíva údaje MAVEN / IUVS z viacerých rokov Mars, tím zistil, že obdobia zvýšeného atmosférického úniku zodpovedajú zvýšeniu výskytu a intenzity protónovej aurory," uviedla Andréa Hughes z Embry-Riddle Aeronautical University v Daytona Beach na Floride. , Hughes je hlavným autorom nového dokumentu s názvom „Protón Aurora na Marse: Fenomén prenikajúci do mora na juhu leta“. Bola uverejnená 12. decembra vo Vestníku geofyzikálneho výskumu, Vesmírna fyzika.
„Možno jedného dňa, keď sa stane medziplanetárne cestovanie bežným javom, cestujúci prichádzajúci na Mars počas južného leta budú mať predné radové sedadlá, aby pozorovali aurora marťanského protónu majestátne tancujúcu cez deň na planéte (samozrejme pri nosení okuliarov citlivých na ultrafialové žiarenie). Títo cestujúci budú svedkami prvej fázy Marsu, keď stratia zvyšok vody do vesmíru, “uviedol Hughes v tlačovej správe.
Prvýkrát, keď MAVEN spozoroval marťanské aurory, si vedci mysleli, že to bol pomerne zriedkavý jav. Teraz však tieto UV protónové aurory našli oveľa častejšie. "Najprv sme verili, že tieto udalosti boli dosť zriedkavé, pretože sme sa nepozerali na správne časy a miesta," uviedol Mike Chaffin, vedecký pracovník Laboratória laboratória pre atómovú a vesmírnu fyziku v Colorado (LASP) a druhý autor. štúdie.
"Ale po bližšom pohľade sme zistili, že protónová polárna žiara sa vyskytuje oveľa častejšie pri pozorovaní južného letného dažďa, ako sme pôvodne očakávali." Tím našiel protónovú auru v asi 14 percentách svojich pozorovaní počas dňa, čo sa zvyšuje na viac ako 80 percent času, keď sa berú do úvahy iba pozorovania na letné južné leto. „Na porovnanie, IUVS zistil difúznu polárnu žiaru na Marse v niekoľkých percentách obežných dráh s priaznivou geometriou a diskrétne detekcie polárnej žiary sú zriedkavejšie v súbore údajov,“ povedal Nick Schneider, spoluautor a vedúci tímu IUVS v LASP.
Skutočnosť, že tieto aurory sú hojnejšie počas leta, konkrétne južného leta, zaujala vedcov. Bola to stopa, ako by mohli sledovať prebiehajúce straty vody na Marse. Mars je najbližšie k Slnku počas južného a letného obdobia, a preto dostáva viac slnečného vetra. V lete môžu vzniknúť obrovské prachové búrky, ktoré nielen vytvárajú obrovské veže prachu až do výšky 80 kilometrov, ale tiež tlačia vodnú paru vysoko do atmosféry.
Slnečné UV lúče rozdeľujú vodnú paru na vodík a kyslík a zvýšený vodík vo vodíkovej koróne na Marse znamená vzájomné pôsobenie medzi ním a slnečnými časticami a vytvára UV žiarenie.
„Všetky podmienky potrebné na vytvorenie marťanskej protónovej aurory (napr., protóny slnečného vetra, rozšírená vodíková atmosféra a absencia globálneho dipólového magnetického poľa) sú na Marse častejšie dostupné ako tie, ktoré sú potrebné na vytvorenie iných typov polárnej žiary, “uviedol Hughes. „Tiež spojenie medzi pozorovaniami MAVEN o zvýšenom atmosférickom úniku a zvýšením frekvencie a intenzity protónovej aurory znamená, že protónová aurora môže byť skutočne použitá ako náhrada za to, čo sa deje vo vodíkovej koróne obklopujúcej Mars, a teda ako náhrada za časy zvýšenia atmosférický únik a strata vody. “
Viac:
- Tlačová správa: Novoobjavená marťanská Aurora v skutočnosti najbežnejšia; Osvetľuje meniacu sa klímu na Marse
- Výskumná kniha: Protón Aurora na Marse: Fenomén pre denné dni všadeprítomný v južnom lete
- Vesmírny časopis: Keď sa marťanské búrky skutočne rozbehnú, vytvoria veže prachu vysoké 80 kilometrov
- Abstrakt výskumu: Mars Express - pozorovanie Marsovej koróny vodíka
