Poloha polárna žiara na Marse. Obrazový kredit: ESA Kliknite pre zväčšenie
Podľa fyzikov z Kalifornskej univerzity v Berkeley, ktorí analyzovali údaje za šesť rokov z programu Mars Global Surveyor, sa zdá, že na Marse sú bežné aurory podobné Severným svetlám Zeme bežné.
Objav stoviek aurorov za posledných šesť rokov je prekvapením, pretože Mars nemá globálne magnetické pole, ktoré je na Zemi zdrojom aurora borealis a antipodálnej aurora australis.
dej 13 000 aurorálnych udalostí na Marse
Podľa fyzikov nie sú aurory na Marse spôsobené magnetickým poľom na celej planéte, ale namiesto toho sú spojené so škvrnami silného magnetického poľa v kôre, predovšetkým na južnej pologuli. A pravdepodobne tiež nie sú takí farební, vedci hovoria: Energetické elektróny, ktoré interagujú s molekulami v atmosfére, aby produkovali žiaru, pravdepodobne vytvárajú iba ultrafialové svetlo - nie červené, zelené a modré zeme.
"Skutočnosť, že aurory vidíme tak často ako my, je úžasná," uviedol fyzik UC Berkeley David A. Brain, hlavný autor článku o objave, ktorý nedávno prijal časopis Geophysical Research Letters. "Objav auror na Marse nás učí niečo o tom, ako a prečo sa vyskytujú inde v slnečnej sústave, vrátane Jupitera, Saturn, Uránu a Neptúna."
Brain a Jasper S. Halekas, pomocní výskumní fyzici v laboratóriu vesmírnych vied UC Berkeley, spolu so svojimi kolegami z UC Berkeley, University of Michigan, Goddard Space Flight Center NASA a University of Toulouse vo Francúzsku, uviedli svoje zistenia aj v poster predstavený v piatok 9. decembra na stretnutí Americkej geofyzikálnej únie v San Franciscu.
V minulom roku európska kozmická loď Mars Express prvýkrát odhalila záblesk ultrafialového svetla na nočnej strane Marsu a medzinárodný tím astronómov to označil ako aurorálny záblesk v čísle časopisu Nature z 9. júna 2005. Po vypočutí tohto objavu sa vedci UC Berkeley obrátili na údaje z Mars Global Surveyor, aby zistili, či palubný prístrojový balík UC Berkeley - magnetometrový elektrónový reflektometer - zistil ďalšie dôkazy o aurorách. Kozmická loď obieha okolo Marsu od septembra 1997 a od roku 1999 mapuje z výšky 400 kilometrov (250 míľ) marťanský povrch a magnetické polia Marsu. Je umiestnená na polárnej obežnej dráhe, ktorá ju udržuje vždy o 2:00, keď je na nočnej strane planéty.
Do hodiny od prvého ponorenia sa do údajov objavili Brain a Halekas dôkazy o aurorálnom záblesku - píku v energetickom spektre elektrónov identickom s píkmi pozorovanými v spektre zemskej atmosféry počas aurora. Odvtedy preskúmali viac ako 6 miliónov záznamov pomocou elektrónového reflektometra a v údajoch našli okolo 13 000 signálov s vrcholom elektrónov naznačujúcim polárnu žiaru. Podľa Braina to môže predstavovať stovky nočných aurorálnych udalostí, ako je napríklad blesk, ktorý videl Mars Express.
Keď dvaja fyzici určili polohu každého pozorovania, aurory sa časovo zhodovali s okrajmi magnetizovaných oblastí na povrchu Marsu. Rovnaký tím pod vedením spoluautorov Mario H. Acua z Goddardovho vesmírneho letového centra NASA a Roberta Lina, profesora fyziky UC Berkeleyho a riaditeľa Laboratória vesmírnych vied, rozsiahle zmapoval tieto povrchové magnetické polia pomocou magnetometra / reflektometra. na palube globálneho geodeta Mars. Rovnako ako sa vyskytujú zemské aurory, kde sa čiary magnetického poľa ponoria do povrchu na severnom a južnom póle, aj aurory Marsu sa vyskytujú na hraniciach magnetizovaných oblastí, kde čiary poľa vertikálne zapadajú do kôry.
Zdá sa, že z doteraz pozorovaných 13 000 aurorálnych pozorovaní sa najväčšie zhodujú so zvýšenou aktivitou slnečného vetra.
"Blesk, ktorý vidí Mars Express, sa zdá byť na jasnom konci energií, ktoré sú možné," uviedol Halekas. "Rovnako ako na Zemi, vesmírne počasie a slnečné búrky majú tendenciu vytvárať aurory jasnejšie a silnejšie."
Zobrazenie povrchových magnetických polí na Marse
Zemské aurory sú spôsobené tým, že nabité častice zo slnečného lúča dopadajú do ochranného magnetického poľa planéty a namiesto preniknutia na zem sú odklonené pozdĺž línií poľa k pólu, kde lievikujú dole a zrážajú sa s atómami v atmosfére, aby vytvorili ovál okolo každého pólu. Elektróny sú veľkou časťou nabitých častíc a aurorálna aktivita je spojená s fyzikálnym procesom, ktorý stále nie je pochopený a ktorý urýchľuje elektróny, čím vytvára spektrálny vrchol v spektre elektrónových energií.
Lin povedal, že proces na Marse je pravdepodobne podobný, pretože častice slnečného vetra sú lievané okolo nočnej strany Marsu, kde interagujú s krustálnymi poľnými čiarami. Ultrafialové svetlo vzniká, keď častice zasiahnu molekuly oxidu uhličitého.
"Pozorovania naznačujú, že k akcelerácii dochádza ako na Zemi," uviedol. "Niečo vzalo elektróny a dalo im kop."
To, čo „niečo“ je, ostáva záhadou, aj keď sa Lin a jeho kolegovia z UC Berkeley prikláňajú k procesu nazývanému magnetické opätovné spojenie, kde magnetické pole, ktoré sa pohybuje s časticami slnečného vetra, sa zlomí a znovu spojí s kôrovým poľom. Znovu sa spájajúce poľné čiary môžu byť tým, čo vedie častice k vyššej energii.
Brain povedal, že povrchové magnetické polia sú produkované vysoko magnetizovanou horninou, ktorá sa vyskytuje v náplastiach až do šírky 1 000 km a hĺbky 10 km. Tieto náplasti si pravdepodobne zachovávajú magnetizmus, ktorý zostal z obdobia, keď Mars mal globálne pole spôsobom podobným tomu, ktorý sa vyskytuje, keď je ihla pohladená magnetom, čo vyvoláva magnetizáciu, ktorá zostáva aj po stiahnutí magnetu. Keď globálne pole na Marse vymrelo pred miliardami rokov, slnečný vietor dokázal atmosféru zbaviť. Na ochranu častí povrchu sú stále k dispozícii iba silné krustálne polia.
"Nazývame ich mini-magnetosféry, pretože sú dosť silné na to, aby odolali slnečnému vetra," uviedol Lin a poznamenal, že polia siahajú až do výšky 1300 kilometrov nad povrchom. Avšak najsilnejšie marťanské magnetické pole je 50-krát slabšie ako pole na zemskom povrchu. Je ťažké vysvetliť, ako sú tieto polia schopné lievikom a dostatočne zrýchliť slnečný vietor, aby sa vytvorila polárna žiara, uviedol.
Brain, Halekas, Lin a ich kolegovia dúfajú, že údaje o globálnom prieskume na Marse získajú ďalšie informácie o aurorách a možno sa spoja s európskym tímom prevádzkujúcim Mars Express, aby získali doplňujúce údaje o zábleskoch, ktoré by mohli vyriešiť záhadu ich pôvodu.
„Mars Global Surveyor bol navrhnutý na celý život 685 dní, ale už viac ako šesť rokov je veľmi cenný a stále dosahujeme vynikajúcich výsledkov,“ poznamenal Lin.
Prácu podporila NASA. Spoluautormi Brain, Halekas, Lin a Acu? A sú Laura M. Peticolas, Janet G. Luhmann, David L. Mitchell a Greg T. Delory z UC Berkeley's Space Sciences Laboratory; Steve W. Bougher z University of Michigan; a Henri R. zo strediska d'Etude Spatiale des Rayonnements v Toulouse.
Pôvodný zdroj: UC Berkeley News Release
