Aurora atrašanās vieta uz Marsa. Attēla kredīts: ESA, lai palielinātu
Saskaņā ar Kalifornijas universitātes Bērklija fiziķiem, kas ir analizējuši sešu gadu datus no Marsa globālā inspektora, šķiet, ka Marsā bieži sastopamas auroras, kas līdzīgas Zemes ziemeļblāzmām.
Simtiem auroras atklāšana pēdējo sešu gadu laikā ir pārsteigums, jo Marsam nav globālā magnētiskā lauka, kas uz Zemes ir aurora borealis un antipodālo aurora australis avots.
13 000 auroral notikumu plāns uz Marsa
Pēc fiziķu domām, auroras uz Marsa nav saistītas ar planētas mēroga magnētisko lauku, bet tās ir saistītas ar spēcīga magnētiskā lauka plankumiem garozā, galvenokārt dienvidu puslodē. Un tie, iespējams, arī nav tik krāsaini, saka pētnieki: Enerģiskie elektroni, kas mijiedarbojas ar molekulām atmosfērā, lai radītu mirdzumu, iespējams, rada tikai ultravioleto gaismu - nevis Zemes sarkanās, zaļās un blūza krāsas.
“Fakts, ka mēs tik bieži redzam auras, ir pārsteidzošs,” sacīja UC Bērklija fiziķis Deivids A. Brains, vadošais autors par atklājumu, kuru nesen pieņēma žurnāls “Geophysical Research Letters”. "Auroras atklāšana uz Marsa mums kaut ko māca par to, kā un kāpēc tās notiek citur Saules sistēmā, ieskaitot Jupiteru, Saturnu, Urānu un Neptūnu."
Smadzenes un Jaspers S. Halekas, abi fiziķu palīgi UC Berkeley kosmosa zinātņu laboratorijā, kopā ar kolēģiem no UC Berkeley, Mičiganas universitātes, NASA Goddard kosmosa lidojumu centra un Tulūzas universitātes Francijā, arī ziņoja par saviem atklājumiem kādā plakāts tika prezentēts piektdien, 9. decembrī, Amerikas Ģeofiziskās savienības sanāksmē Sanfrancisko.
Pagājušajā gadā Eiropas kosmosa kuģis Mars Express pirmo reizi atklāja ultravioletās gaismas zibspuldzi Marsa nakts pusē, un starptautiska astronomu komanda to identificēja kā auroālu zibspuldzi 2005. gada 9. jūnija numurā Nature. Uzzinot par atklājumu, UC Berkeley pētnieki izmantoja Mars Global Surveyor datus, lai noskaidrotu, vai iebūvētais UC Berkeley instrumentu komplekts - magnetometra-elektronu reflektometrs - ir atklājis citus pierādījumus par auroras. Kosmosa kuģis ap Marsu riņķo kopš 1997. gada septembra un kopš 1999. gada kartē no 400 kilometru (250 jūdzes) augstuma Marsa virsmu un Marsa magnētiskos laukus. Tas atrodas polārajā orbītā, kas vienmēr atrodas 2:00 pēcpusdienā, atrodoties planētas nakts pusē.
Stundas laikā pēc pirmās informācijas iegremdēšanas Brain un Halekas atklāja auroālas zibspuldzes pierādījumus - elektronu enerģijas spektra maksimumu, kas ir identisks pīķiem, kas aura laikā redzami Zemes atmosfēras spektros. Kopš tā laika viņi ir pārskatījuši vairāk nekā 6 miljonus ierakstu, izmantojot elektronu reflektometru, un datu vidē ir atraduši aptuveni 13 000 signālu ar elektronu maksimumu, kas norāda uz auroru. Pēc Prāta domām, tas var atspoguļot simtiem nakts atmosfēras notikumu, piemēram, zibspuldzi, ko redzējis Mars Express.
Kad divi fiziķi precīzi noteica katra novērojuma stāvokli, auroras precīzi sakrita ar Marsa virsmas magnetizēto zonu malām. Šī pati komanda, ko vadīja NASA Goddard kosmisko lidojumu centra līdzautori Mario H. Acu a, un Roberts Lins, UC Berkeley fizikas profesors un Kosmosa zinātnes laboratorijas direktors, ir plaši kartējis šos virsmas magnētiskos laukus, izmantojot magnetometru / reflektorometru. uz klāja Mars Global Surveyor. Tāpat kā Zemes auroras rodas tur, kur magnētiskā lauka līnijas ienirst virsmā ziemeļu un dienvidu polos, arī Marsa auroras notiek uz magnetizēto apgabalu robežām, kur lauka līnijas ir vertikāli ar garozu.
No līdz šim 13 000 aurora novērojumiem lielākais šķiet sakrīt ar paaugstinātu saules vēja aktivitāti.
“Šķiet, ka Mars Express redzamā zibspuldze atrodas iespējamo enerģiju gaišajā galā,” sacīja Halekas. "Tāpat kā uz Zemes, kosmosa laika apstākļi un saules vētras mēdz padarīt auras gaišākas un spēcīgākas."
Virszemes magnētisko lauku attēlojums uz Marsa
Zemes auroras rodas, kad uzlādētās saules daļiņas nokļūst planētas aizsargājošajā magnētiskajā laukā, un tā vietā, lai iekļūtu zemē, tās tiek novirzītas pa lauka līnijām uz polu, kur tās piltuvi nolaiž un saduras ar atomiem atmosfērā, veidojot ovālu. gaismas ap katru stabu. Elektroni ir liela daļa no uzlādētajām daļiņām, un auroral aktivitāte ir saistīta ar joprojām nesaprotamu fizisko procesu, kas paātrina elektronus, radot indikatora maksimumu elektronu enerģiju spektrā.
Lins sacīja, ka process uz Marsa ir līdzīgs, jo Saules vēja daļiņas tiek virzītas uz Marsa nakts pusi, kur tās mijiedarbojas ar garozas lauka līnijām. Ultravioletā gaisma tiek ražota, kad daļiņas ietekmē oglekļa dioksīda molekulas.
"Novērojumi liecina, ka kaut kāds paātrinājuma process notiek tāpat kā uz Zemes," viņš teica. "Kaut kas ir paņēmis elektronus un devis viņiem sitienu."
Kas tas “kaut kas” ir, paliek noslēpums, kaut arī Lins un viņa UC Bērkli kolēģi sliecas uz procesu, ko sauc par magnētisko atkārtotu savienojumu, kurā magnētiskais lauks, kas pārvietojas ar saules vēja daļiņām, saplīst un atkal savienojas ar garozas lauku. Lauka līniju atkārtota savienošana varētu būt tas, kas pielīp daļiņām augstākām enerģijām.
Brain sacīja, ka virsmas magnētiskos laukus rada ļoti magnetizēti ieži, kas rodas plankumos līdz 1000 kilometru platumā un 10 kilometru dziļumā. Šie plāksteri droši vien saglabā magnētismu, kas palicis no brīža, kad Marsam bija globālais lauks, līdzīgi kā tas notiek tad, kad adatu sit ar magnētu, izraisot magnetizāciju, kas saglabājas pat pēc magnēta izņemšanas. Kad Marsa globālais lauks pirms miljardiem gadu izmira, saules vējš spēja atbrīvot atmosfēru. Tikai spēcīgie garozas lauki joprojām ir apkārt, lai aizsargātu virsmas daļas.
“Mēs tos saucam par mini magnetoferiem, jo tie ir pietiekami spēcīgi, lai nostātos pret saules vēju,” sacīja Lina, atzīmējot, ka lauki sniedzas līdz 1300 kilometriem virs virsmas. Neskatoties uz to, spēcīgākais Marsa magnētiskais lauks ir 50 reizes vājāks nekā lauks Zemes virsmā. Viņš teica, ka ir grūti izskaidrot, kā šie lauki pietiekami efektīvi piltuvi un paātrina Saules vēju, lai radītu auru.
Smadzenes, Halekas, Lins un viņu kolēģi cer izgūt Mars Global Surveyor datus, lai iegūtu vairāk informācijas par auroras, un, iespējams, pievienosies Eiropas komandai, kas darbojas Mars Express, lai iegūtu papildinformāciju par zibspuldzēm, kas varētu atrisināt viņu izcelsmes noslēpumu.
“Mars Global Surveyor tika izstrādāts 685 dienu ilgam mūžam, taču tas ir bijis ļoti vērtīgs jau vairāk nekā sešus gadus, un mēs joprojām sasniedzam lieliskus rezultātus,” novēroja Lins.
Darbu atbalstīja NASA. Līdzautori ar Brain, Halekas, Lin un Acu? A ir Laura M. Peticolas, Janet G. Luhmann, David L. Mitchell un Greg T. Delory no UC Berkeley's Space Sciences laboratorijas; Stīvs W. Bougher no Mičiganas universitātes; un Henri R? me no Centra d’Etude Spatiale des Rayonnements Tulūzā.
Oriģinālais avots: UC Berkeley News Release
