Mūsų akys jų nemato, bet Marso auros yra ir yra labiau įprastos, nei mes kada nors manėme. Marso aurą pirmą kartą atrado 2016 m. NASA erdvėlaivis MAVEN. Dabar kai kurie nauji rezultatai praplečia mūsų žinias apie šias neįprastas auroras.
Daugelis kosmoso žurnalo skaitytojų žino apie Žemės aurą ir apie tai, kaip jie sukurti. Kai pakankamai galingas saulės vėjas smogia Žemės magnetosferai, dalelės (dažniausiai elektronai, bet kartais ir protonai) susijaudina ir jonizuoja įvairius atmosferos komponentus. Tai skleidžia įvairių spalvų ir formų šviesą. Reiškinys sukuria judantį, efemerišką ekraną, kuris patraukia akį. Auros paprastai būna tik šiaurinėje ir pietinėje poliarinėse platumose, išskyrus atvejus, kai saulės vėjas yra labai galingas.
Marso auros yra panašios ir skirtingos.
Visi Marso auros yra protonų auros, ir jos atsiranda dienos metu. Jie skleidžia tik ultravioletinę šviesą, vadinasi, mūsų akys jiems yra akli. Bet prietaisas, esantis erdvėlaivyje MAVEN (Mars Atmosphere ir Volatile EvolutioN), gali juos pamatyti. Jis vadinamas vaizdiniu ultravioletinių spindulių spektrografu (IUVS.)
MAVEN tiria Marso atmosferą. Vienas iš jos klausimų yra labai konkretus: kaip jis prarado savo atmosferą? Atsakymui, kad jis stebi viršutinę atmosferą, jonosferą ir tai, kaip Marsas sąveikauja su saulės vėju. Vykdydamas savo darbą, jis atrado Marso protonų aurą.
Marso protonų auros ir Marso atmosferos praradimas bei pritaikomumas yra susiję. Marsą supa vandenilio korona, kuri kyla iš pačios planetos. Šis vandenilis, išeinantis iš Marso, sukuria vandens nuostolius. Yra ryšys tarp Marso aurų greičio ir intensyvumo bei vandens praradimo.
„Galbūt vieną dieną, kai tarpplanetinės kelionės tampa įprasta ... keliautojai iš pradžių bus paskutiniųjų Marso stadijų liudininkai, prarasdami likusį vandens kiekį į kosmosą“.
Andréa Hughes, pagrindinė autorė, „Embry-Riddle“ aeronautikos universitetas
Kai Saulės vėjas smogia Marsui, tai iš tikrųjų tėra protonai: vandenilio atomai, kurių elektronas pašalinamas nuo stiprios šilumos. Protonas smogia vandenilio koronai, pavogdamas elektroną ir vėl tapdamas atomu, turėdamas neutralų krūvį. Kadangi jis dabar yra neutralus, jis apeina Marso magnetosferos šoką. Tada atomas patenka į Marso ploną atmosferą, susiduria su dujų molekulėmis ir skleidžia ultravioletinę šviesą.
„Šiame naujame tyrime, kuriame buvo panaudoti MAVEN / IUVS duomenys iš daugelio Marso metų, komanda nustatė, kad padidėjęs atmosferos pabėgimo laikotarpis sutampa su protonų auros atsiradimo ir intensyvumo padidėjimu“, - sakė Andréa Hughes iš Embry-Riddle aeronautikos universiteto Daytona Beach, Florida. . Hughesas yra pagrindinis naujojo straipsnio, pavadinto „Protonų aurora ant Marso: vasaros fenomenas, paplitęs per pietų vasarą“, autorius. Jis buvo paskelbtas gruodžio 12 d. Geofizinių tyrimų žurnale, kosminės fizikos žurnale.
„Turbūt vieną dieną, kai tarpplanetinės kelionės tampa įprasta, keliautojai, atvykstantys į Marsą per pietų vasarą, turės priekines eilės vietas, kad stebėtų Marso protonų aurą, didingai šokančią per visą planetos dieną (kartu, žinoma, nešdami ultravioletiniams spinduliams jautrius akinius). Šie keliautojai iš pradžių bus liudytojai, kai Marsas praras likusį vandens kiekį į kosmosą “, - pranešime spaudai teigė Hughesas.
Pirmą kartą MAVEN pastebėjęs Marso aurą, mokslininkai manė, kad tai gana retas reiškinys. Bet dabar jie daug dažniau rado šiuos UV protonų aurus. „Iš pradžių mes tikėjome, kad šie įvykiai yra gana reti, nes mes nežiūrėjome į tinkamus laikus ir vietas“, - sakė Mike'as Chaffinas, Kolorado universiteto Boulderio atmosferos ir kosmoso fizikos laboratorijos (LASP) tyrėjas ir antrasis autorius. tyrimo.
"Tačiau atidžiau apžiūrėję nustatėme, kad protonų aurora būna daug dažniau dienos pietų vasaros stebėjimuose, nei mes iš pradžių tikėjomės." Komanda rado protonų aurorą maždaug 14 procentų savo dienos stebėjimų, kurie padidėja iki daugiau nei 80 procentų laiko, kai atsižvelgiama tik į pietų vasaros dienos stebėjimus. „Palyginimui, IUVS aptikė difuzinę aurą Marse keliais procentais orbitų, kurių geometrija yra palanki, o diskretiški aurorų aptikimai vis dar yra duomenų rinkinyje“, - teigė Nickas Schneideris, LASP komandos IUVS komandos bendradarbis ir vadovas.
Tai, kad šios auros yra gausesnės vasarą, ypač pietinę vasarą, suintrigavo mokslininkus. Tai buvo mintis, kaip jie galėjo sekti besitęsiantį Marso vandens netekimą. Marsas yra arčiausiai Saulės pietų ir vasaros metu, todėl gauna daugiau saulės vėjo. Vasarą taip pat gali kilti didžiulės dulkių audros, kurios ne tik sukuria didelius dulkių bokštus iki 80 kilometrų aukščio, bet ir verčia vandens garus aukštai patekti į atmosferą.
Saulės UV spinduliai skaido vandens garus į vandenilį ir deguonį, o padidėjęs vandenilis Marso vandenilio koronoje reiškia, kad padidėja jo ir saulės dalelių sąveika, sukuriant UV auroras.
„Visos sąlygos, būtinos norint sukurti Marso protonų aurą (pvz., Saulės vėjo protonai, išsiplėtusi vandenilio atmosfera ir pasaulinio dipolio magnetinio lauko nebuvimas) yra labiau prieinami Marse nei tie, kurie reikalingi kitokio tipo auroroms sukurti “, - sakė Hughesas. „Be to, ryšys tarp MAVEN stebėjimų dėl padidėjusio atmosferos pabėgimo ir padidėjusio protonų auroros dažnio bei intensyvumo reiškia, kad protonų aurora iš tikrųjų gali būti naudojama kaip tarpinė priemonė tam, kas vyksta vandenilio koronoje, supančioje Marsą, taigi, kaip tarpinė priemonė padidėjusiems laikotarpiams. atmosferos pabėgimas ir vandens praradimas. “
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Naujai atrastas Marso aurora iš tikrųjų yra labiausiai paplitęs; Šviečia Marso klimatas
- Tyrimo dokumentas: Protonų aurora ant Marso: Dieninis fenomenas, paplitęs pietų vasarą
- Žurnalas „Kosmosas“: Kai Marso audros iš tikrųjų pradeda eiti, jie sukuria 80 kilometrų aukščio dulkių bokštus
- Tyrimo santrauka: Mars Express vandenilio koronos stebėjimai
