Mūsu acis tos neredz, bet Marsa auras ir tur, un tās ir izplatītākas, nekā mēs kādreiz domājām. Marsa auroras pirmo reizi atklāja 2016. gadā ar NASA kosmosa kuģi MAVEN. Tagad daži jauni rezultāti paplašina mūsu zināšanas par šīm neparastajām aurorām.
Lielākā daļa Space Magazine lasītāju zina par Zemes auroras un to veidošanu. Kad pietiekami spēcīgs saules vējš ietriecas Zemes magnetosfērā, daļiņas (parasti elektroni, bet dažreiz arī protoni) satraukti un jonizē dažādus komponentus atmosfērā. Tas izstaro dažādas krāsas un formas gaismu. Parādība rada kustīgu, īslaicīgu displeju, kas aizrauj aci. Auroras parasti aprobežojas ar ziemeļu un dienvidu polārajiem platuma grādiem, izņemot gadījumus, kad saules vējš ir ļoti spēcīgs.
Marsa auroras ir līdzīgas un atšķirīgas.
Marsa auroras ir visas protonu auroras, un tās rodas dienas laikā. Viņi izstaro tikai ultravioleto gaismu, kas nozīmē, ka mūsu acis viņiem ir aklas. Bet tos var redzēt MAVEN (Mars Atmosphere un Volatile EvolutioN) kosmosa kuģos esošais instruments. To sauc par attēlveidošanas ultravioleto spektrogrāfu (IUVS.)
MAVEN pēta Marsa atmosfēru. Viens no tās jautājumiem ir ļoti specifisks: kā tā zaudēja atmosfēru? Lai atbildētu, ka tas novēro augšējo atmosfēru, jonosfēru un to, kā Marss mijiedarbojas ar saules vēju. Sava darba ietvaros tā atklāja Marsa protonu auroras.
Marsa protonu auroras un Marsa atmosfēras un apdzīvojamības zudums ir saistīti. Marsu ieskauj ūdeņraža korona, kas nāk no pašas planētas. Kad šis ūdeņradis izplūst no Marsa, tas rada ūdens zudumus. Pastāv korelācija starp Marsa auroras ātrumu un intensitāti un ūdens zudumiem.
"Varbūt kādu dienu, kad starpplanētu ceļojumi kļūst par ikdienišķu ... ceļotāji būs pirmie aculiecinieki pēdējiem posmiem, kad Marss zaudē kosmosā atlikušo ūdens daļu."
Andrē Hjūss, vadošais autors, Embry-Riddle aeronavigācijas universitāte
Kad saules vējš no Saules skar Marsu, tas tiešām ir tikai protoni: ūdeņraža atomi ar elektronu atdalās no intensīva karstuma. Protons ietriecas ūdeņraža koronā, nozogot elektronu un atkal kļūstot par atomu ar neitrālu lādiņu. Tā kā tas tagad ir neitrāls, tas apiet Marsa magnetosfēras priekšgala triecienu. Tad atoms nonāk Marsa plānā atmosfērā, saduras ar gāzes molekulām un izstaro ultravioleto gaismu.
"Šajā jaunajā pētījumā, izmantojot MAVEN / IUVS datus no vairākiem Marsa gadiem, komanda ir atklājusi, ka paaugstinātas atmosfēras aizbēgšanas periodi atbilst protonu aurora parādīšanās un intensitātes pieaugumam," sacīja Andrē Hjūss no Embry-Riddle aeronavigācijas universitātes Daitonas pludmalē, Floridā. . Hjūss ir galvenā darba autors jaunam dokumentam ar nosaukumu “Protonu aurora uz Marsa: diennakts vasarā izplatīts fenomens dienvidu vasarā”. Tas tika publicēts 12. decembrī žurnālā Geophysical Research, Space Physics.
“Varbūt kādu dienu, kad starpplanētu ceļojumi kļūst par ikdienišķu, ceļotājiem, kas vasaras laikā ierodas Marsā, būs priekšējās rindas, lai novērotu Marsa protonu auroras majestātiski dejojošās planētas diennakts pusēs (protams, valkājot ultravioletās gaismas jutīgās aizsargbrilles). Šie ceļotāji būs aculiecinieki tam, kā Marss pēdējos posmos zaudē kosmosā atlikušo ūdens daļu, ”paziņojumā presei sacīja Hjūss.
Pirmoreiz, kad MAVEN pamanīja Marsa auroras, zinātnieki uzskatīja, ka tā ir salīdzinoši reta parādība. Bet tagad viņi ir daudz biežāk atraduši šos UV protonu auroras. "Sākumā mēs uzskatījām, ka šie notikumi ir diezgan reti, jo mēs neskatījāmies pareizajā laikā un vietās," teica Maiks Čafins, Kolorādo universitātes Bouldera atmosfēras un kosmosa fizikas laboratorijas (LASP) pētnieks un otrais autors. no pētījuma.
"Bet pēc rūpīgākas izpētes mēs atklājām, ka protonu aurora novērojama daudz biežāk diennakts vasaras novērojumos, nekā mēs sākotnēji gaidījām." Komanda ir atradusi protonu auroru aptuveni 14 procentos no viņu diennakts novērojumiem, kas palielinās līdz vairāk nekā 80 procentiem no laika, kad tiek ņemti vērā tikai diennakts vasaras novērojumi. "Salīdzinājumam, IUVS ir atklājis difūzu auroru uz Marsa dažos procentos orbītu ar labvēlīgu ģeometriju, un atsevišķas aurora noteikšanas joprojām ir retākas datu kopā," sacīja Niks Šneiders, LASP IUVS komandas līdzautors un vadītājs.
Fakts, ka šīs auroras ir daudz bagātīgākas vasarā, īpaši vasaras dienvidos, ieinteresēja zinātniekus. Tas bija pavediens tam, kā viņi varēja izsekot Marsa notiekošajam ūdens zudumam. Marss dienvidu un vasaras laikā ir vistuvāk Saulei, tāpēc saņem vairāk saules vēja. Vasara var izraisīt arī milzīgas putekļu vētras, kas ne tikai rada milzīgus putekļu torņus līdz 80 kilometru augstumam, bet arī piespiež ūdens tvaikus atmosfērā.
Saules UV sadala ūdens tvaikus ūdeņradī un skābeklī, un paaugstinātais ūdeņradis Marsa ūdeņraža koronā nozīmē mijiedarbību starp to un saules daļiņām, veidojot UV auroras.
“Visi nosacījumi, kas nepieciešami, lai izveidotu Marsa protonu auroru (piemēram, saules vēja protoni, paplašināta ūdeņraža atmosfēra un globāla dipola magnētiskā lauka neesamība) Marsā ir biežāk pieejami nekā tie, kas nepieciešami citu veidu auroru radīšanai, ”sacīja Hjūss. “Arī saikne starp MAVEN novērojumiem par paaugstinātu atmosfēras aizbēgšanu un protonu aurora frekvences un intensitātes palielināšanos nozīmē, ka protonu aurora faktiski var izmantot par starpnieku tam, kas notiek ūdeņraža koronā, kas ieskauj Marsu, un tāpēc par starpnieku paaugstināta laika periodiem atmosfēras aizbēgšana un ūdens zudumi. ”
Vairāk:
- Paziņojums presei: Jaunatklātais Marsa Aurora faktiski visizplatītākais; Izgaismo Marsa mainīgo klimatu
- Pētniecības dokuments: Protonu aurora uz Marsa: Diennakts vasarā izplatīts fenomens, kas izplatās dienvidos
- Žurnāls “Kosmoss”: Kad Marsa vētras tiešām sāk iet, viņi izveido 80 kilometru augstuma putekļu torņus
- Pētījuma anotācija: Mars Express ūdeņraža korona novērojumi
