Meie silmad ei näe neid, kuid Marsi aururid on olemas ja tavalisemad kui me kunagi arvasime. Marsi aururid avastasid esmakordselt NASA kosmoseaparaat MAVEN 2016. aastal. Nüüd laiendavad mõned uued tulemused meie teadmisi nende ebatavaliste aurorate kohta.
Enamik kosmoseajakirja lugejaid teab Maa aurudest ja nende loomise viisist. Kui piisavalt tugev päikesetuul tabab Maa magnetosfääri, erutuvad osakesed (tavaliselt elektronid, kuid mõnikord ka prootonid) ja ioniseerivad atmosfääri erinevaid komponente. See kiirgab erinevat värvi ja kujuga valgust. Nähtus loob liikuva, efemeerse väljapaneku, mis köidab silma. Aurorad piirduvad tavaliselt põhja- ja lõunapolaarlaiustega, välja arvatud siis, kui päikesetuul on väga tugev.
Marsi aurorad on sarnased ja erinevad.
Marsa aurorad on kõik prooton-aurorad ja need esinevad päeva jooksul. Nad kiirgavad ainult ultraviolettvalgust, mis tähendab, et meie silmad on nende jaoks pimedad. Kuid kosmoselaevadel MAVEN (Mars Atmosphere ja Volatile EvolutioN) asuv instrument näeb neid. Seda nimetatakse pildistamiseks mõeldud ultraviolett-spektrograafiks (IUVS.)
MAVEN uurib Marsi atmosfääri. Selle üks küsimus on väga konkreetne: kuidas ta kaotas oma atmosfääri? Vastamiseks, et see jälgib atmosfääri ülaosa, ionosfääri ja seda, kuidas Mars suhtleb päikesetuulega. Oma töö raames avastas see Marsi prootoni aurorad.
Marsi prootonite aurud ning Marsi atmosfääri ja elamisvõime kadumine on omavahel seotud. Marsi ümbritseb vesinikkoroon, mis pärineb planeedilt endalt. Kuna see vesinik väljub Marsilt, tekitab see veekadu. Marsi aurude kiiruse ja intensiivsuse ning veekadu vahel on korrelatsioon.
"Võib-olla ühel päeval, kui planeetidevaheline reisimine muutub tavapäraseks ... reisijad saavad esmajärjekorras tunnistajaks sellele, kuidas Marsi viimane osa veest kosmosesse kaotab."
Andréa Hughes, Embry-Riddle'i aeronautikaülikooli juhtiv autor
Kui Päikesest pärit tuul tabas Marsi, on see tegelikult vaid prootonid: vesinikuaatomid koos nende elektronidega eemaldatakse intensiivse kuumuse mõjul. Prooton lööb vesinikkorooni, varastades elektroni ja saades taas aatomi koos neutraalse laenguga. Kuna see on nüüd neutraalne, möödub see Marsi magnetosfääri vibušokist. Seejärel sulandub aatom Marsi õhukesesse atmosfääri, põrkub kokku gaasimolekulidega ja kiirgab ultraviolettvalgust.
"Selles uues uuringus, milles kasutati mitme Marsi aasta MAVEN / IUVS andmeid, on meeskond leidnud, et atmosfääri suurenenud põgenemise perioodid vastavad prootonite aurude esinemise ja intensiivsuse suurenemisele," ütles Andréa Hughes Embry-Riddle'i aeronautikaülikoolist Daytona Beachil, Florida. . Hughes on uue paberi pealkiri, mille pealkiri on "Proton Aurora Marsil: Lõuna-suvel levinud fenomen nähtuna". See avaldati 12. detsembril ajakirjas Geophysical Research, Space Physics.
„Võib-olla ühel päeval, kui planeetidevaheline reisimine muutub igapäevaseks, on lõunasuvisel ajal Marsi saabuvatel reisijatel esireas istekohti, et jälgida Marsi prootonite auroore majesteetlikult tantsimas kogu planeedi päikesesirgel (kandes muidugi ultraviolettvalgustundlikke kaitseprille). Need rändurid on tunnistajaks sellele, kuidas Marsi viimane osa veest kosmosesse kaob, ”ütles Hughes pressiteates.
Esimesel korral, kui MAVEN märkas Marsi auraraid, arvasid teadlased, et see on suhteliselt haruldane nähtus. Kuid nüüd on nad neid UV-prootonite aurusid leidnud palju sagedamini. "Alguses arvasime, et need sündmused on üsna haruldased, kuna me ei vaadanud õigeid kohti ja kohti," ütles Colorado ülikooli Boulderi atmosfääri- ja kosmosefüüsika laboratooriumi (LASP) teadur ja teine autor Mike Chaffin. uuringust.
"Kuid pärast lähemalt uurides leidsime, et prootonikasvu ilmnevad lõunapoolsetel suvevaatlustel palju sagedamini, kui me alguses arvasime." Meeskond on prootoni aurora leidnud umbes 14 protsendil nende päevavaatlustest, mis tõuseb enam kui 80 protsendini ajast, kui arvestada ainult suviseid lõunapoolseid vaatlusi. "Võrdluseks: IUVS tuvastas Marsil hajunud auroraad mõne protsendi soodsas geomeetrias olevate orbiitide kohta ning diskreetsed auroravastused on andmestikus endiselt haruldasemad," ütles LASP-i IUVS-i meeskonna kaasautor ja juht Nick Schneider.
See, et neid aurorasid on suvel, eriti lõunaosas, on palju, huvitas teadlasi. See oli aimugi, kuidas nad said jälgida Marsi jätkuvat veekadu. Marss on lõuna- ja suveperioodil Päikesele kõige lähemal ning võtab seetõttu rohkem päikesetuult. Suvi võib tekitada ka tohutuid tolmutorme, mis mitte ainult ei tekita tohutuid kuni 80 kilomeetri kõrguseid tolmutorne, vaid sunnib veeauru ka atmosfääri kõrgele.
Päikese UV eraldab veeauru vesinikuks ja hapnikuks ning suurenenud vesiniku sisaldus Marsi vesinikkoroonas tähendab, et selle ja päikeseosakeste vaheline interaktsioon suureneb, luues UV-aurud.
„Kõik tingimused, mis on vajalikud Marsi prooton aurora (nt päikesetuule prootonid, laiendatud vesiniku atmosfäär ja globaalse dipoolmagnetvälja puudumine) on Marsil sagedamini saadaval kui need, mida on vaja muud tüüpi aurorade loomiseks, “ütles Hughes. "Samuti tähendab seos MAVENi vaatluste vahel atmosfääri suurenenud põgenemise ning prootonite aurorageduse ja intensiivsuse suurenemise vahel seda, et prootoni aurorat saab tegelikult kasutada Marsi ümbritsevas vesinikkoroonas toimuva puhverserverina ja seetõttu puhverserverina suurenenud aja korral atmosfääri põgenemine ja veekadu. ”
Veel:
- Pressiteade: Uus leitav Martian Aurora on tegelikult kõige tavalisem; Heidab valgust Marsi muutuvale kliimale
- Uurimistöö: Prooton Aurora Marsil: Lõuna-suvel levinud fenomen fenomenist
- Kosmoseajakiri: Kui marsi tormid tõepoolest lähevad, loovad nad 80 kilomeetri kõrguse tolmu tornid
- Uurimistöö kokkuvõte: Mars Expressi tähelepanekud Marsi vesinikkorooni kohta
