A szemünk nem látja őket, de a marsi aurók ott vannak, és gyakoribbak, mint gondoltuk. A marsi aurákat először 2016-ban fedezte fel a NASA MAVEN űrhajója. Most néhány új eredmény bővíti ismereteinket ezekről a szokatlan aurorákról.
A legtöbb Űrmagazin olvasója ismeri a Föld aurorait és azok létrehozásának módját. Amikor egy elég erős napenergia-szél megüti a Föld magnetoszféráját, a részecskék (általában elektronok, de néha protonok) gerjesztésre kerülnek, és ionizálják a légkörben található különböző komponenseket. Ez különböző színű és formájú fényt bocsát ki. A jelenség egy mozgó, rövid távú megjelenést hoz létre, amely elbűvöli a szemet. Az aurákat általában az északi és a déli sarkvidéki szélességre korlátozzák, kivéve, ha a napsugaras szél nagyon erős.
A marsi aurorák hasonlóak és különböznek egymástól.
A marsi aurorák mind proton aurorák, és a nap folyamán fordulnak elő. Csak ultraibolya fényt bocsátanak ki, ami azt jelenti, hogy a szemünk vak van hozzájuk. De a MAVEN (Mars Atmosphere és Volatile EvolutioN) űrhajón lévő eszköz láthatja őket. Ezt nevezik képalkotó UltraViolet Spektrográfnak (IUVS).
A MAVEN a marsi légkört vizsgálja. Az egyik kérdése nagyon konkrét: hogyan veszítette el a légköre? Válaszul, hogy megfigyeli a felső légkört, az ionoszférát és azt, hogy a Mars miként működik együtt a napszélgel. Munkája részeként felfedezte a Mars proton-aurorait.
A marsi proton aurorák, valamint a Mars légkörének és életképességének elvesztése összefüggenek. A Marsot egy hidrogén korona veszi körül, amely maga a bolygóból származik. Amint ez a hidrogén kilép a Marsról, vízveszteséget okoz. Összefüggés van a marsi aurorák aránya és intenzitása és a vízvesztés között.
"Lehet, hogy egy nap, amikor a bolygók közötti utazás hétköznapi lesz ... az utazók első kézből tanúi lesznek a Mars utolsó szakaszaiban, amikor a Mars többi részét elveszíti az űrbe."
Andréa Hughes, vezető szerző, az Embry-Riddle Repülési Egyetem
Amikor a Napból származó szél eltalálja a Marsot, az valójában csak protonok: a hidrogénatomok elektronjaikkal az erős hő hatására megsemmisülnek. A proton megüti a hidrogénkoronát, ellopja az elektronot, és semleges töltéssel ismét atomgé válik. Mivel most semleges, megkerüli a Mars magnetoszféra meghajlását. Ezután az atom belemerül a Mars vékony légkörébe, ütközik a gázmolekulákkal és ultraibolya fényt bocsát ki.
"Ebben az új tanulmányban, amely a Mars több éve felhasznált MAVEN / IUVS adatait használja, a csoport megállapította, hogy a megnövekedett légköri menekülés periódusai megegyeznek a proton aurora előfordulásának és intenzitásának növekedésével" - mondta Andréa Hughes az Embry-Riddle Repülési Egyetemtől, Daytona Beach, Florida. . Hughes a „Proton Aurora a Marson: A nappali jelenség átható a déli nyáron” című, az újabb cikk vezető szerzője. Ezt december 12-én tették közzé a Geofizikai Kutatás, Űrfizika folyóiratban.
„Lehet, hogy egy nap, amikor a bolygók közötti utazás hétköznapivá válik, a déli nyár folyamán a Marsra érkező utazóknak első sorban kell ülniük, hogy megfigyeljék a marsi proton aurora fenségesen táncoló bolygóját az egész napos parton (természetesen ultraibolya-érzékeny szemüveget viselve). Ezek az utazók első kézből tanúi lesznek a Mars utolsó szakaszában, amikor a víz fennmaradó részét az űrbe veszi ”- mondta Hughes a sajtóközleményben.
A MAVEN először észlelte a marsi aurákat, a tudósok szerint ez viszonylag ritka jelenség. De most sokkal gyakrabban találták meg ezeket az UV proton aurákat. "Eleinte azt hittük, hogy ezek az események meglehetősen ritkák, mert nem a megfelelő időpontokra és helyekre néztünk" - mondta Mike Chaffin, a Colorado Egyetem Boulder légkör- és űrfizikai laboratóriumának (LASP) kutatója és második szerző. a tanulmány.
"De egy közelebbi vizsgálat után azt tapasztaltuk, hogy a proton-aurora sokkal gyakrabban fordul elő napi déli nyári megfigyelésekben, mint az eredetileg vártuk." A csapat nappali megfigyeléseik kb. 14% -ában találta meg a proton aurorát, ami az idő több mint 80% -ára növekszik, ha csak a napi déli nyári megfigyeléseket vesszük figyelembe. "Összehasonlításképpen: az IUVS a diffúz aurort fedezte fel a Marson a kedvező geometriájú pályák néhány százalékában, és a diszkrét aurora-észlelések még mindig ritkábbak az adatkészletben" - mondta Nick Schneider, az IUVS csapat társszerzője és vezetője az LASP-n.
Az a tény, hogy ezek az aurák nyáron, különösen a déli nyáron sokkal gazdagabbak, érdekelte a tudósokat. Segítség volt arra, hogy miként tudják nyomon követni a Mars folyamatos vízvesztését. A Mars déli és nyári időszakban a legközelebb van a Naphoz, ezért több napsugarat kap. A nyár óriási porviharokat is okozhat, amelyek nemcsak hatalmas, 80 kilométer magas portoronyokat hoznak létre, hanem a vízgőzöket is magasra engedik a légkörbe.
A szolár UV elbontja a vízgőzöket hidrogénné és oxigénné, és a Mars hidrogénkoronájában lévő megnövekedett hidrogén azt jelenti, hogy a kölcsönhatás fokozódik a napszemcsék között, és így UV-aurorák alakulnak ki.
„A marsi proton aurora (például., a szél szél protonjai, a meghosszabbított hidrogén atmoszféra és a globális dipólus mágneses mező hiánya) a Marson gyakoribb, mint más típusú aurora létrehozásához szükséges ”- mondta Hughes. „Ezenkívül a MAVEN megnövekedett légköri menekülése és a proton aurora frekvenciájának és intenzitásának növekedése közötti kapcsolat azt is jelenti, hogy a proton aurora valójában proxyként használható a Marsot körülvevő hidrogén koronában zajló események proxyjához, és ezért proxy a megnövekedett időkben légköri menekülés és vízvesztés. ”
Több:
- Sajtóközlemény: Newfound Martian Aurora Valójában a leggyakoribb; Világít a Mars változó éghajlatán
- Kutatási cikk: Proton Aurora a Marson: A déli nyáron átterjedő nappali jelenség
- Űrmagazin: Amikor a marsi viharok valóban elindulnak, 80 kilométer magas port képeznek
- Kutatási absztrakt: A Mars Express megfigyelései a Mars hidrogénkoronájáról
