SAN FRANCISCO - Zorza rozwijająca się na marsjańskim niebie są oszałamiającymi pokazami, a także dostarczają ważnych wskazówek na temat tego, jak woda Czerwonej Planety ucieka do jej atmosfery, naukowcy relacjonowali 12 grudnia tutaj podczas dorocznego spotkania Amerykańskiej Unii Geofizycznej (AGU).
Rodzaj zorzy polarnej zwanej zorzą protonów został po raz pierwszy zidentyfikowany na Marsie w 2016 r., Wykorzystując dane ze statku kosmicznego Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN). Ta zorza, która występuje w ciągu dnia i wytwarza światło ultrafioletowe, jest niewidoczna gołym okiem, ale została zauważona przez urządzenie MAVEN Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS).
Niedawno badacze przyjrzeli się bliżej marsjańskim zorzom protonowym, analizując dane zgromadzone przez lata obserwacji i opisując ich odkrycia w nowym badaniu. Odkryli, że zorza polarna nie jest tak rzadka, jak pierwotnie sądzono. W rzeczywistości są one najczęstszą zorzą Marsa i są zadziwiająco częste, „z prawie 100% częstością występowania po stronie dziennej planety w południowym lecie”, powiedziała główna autorka badań Andréa Hughes, doktorantka z fizyki inżynierii w Embry -Riddle Aeronautical University w Daytona Beach na Florydzie.
„Pomyśleć, że prawdopodobieństwo zobaczenia zorzy protonowej podczas południowego lata po stronie dnia sięga 100%!” Hughes powiedział Live Science. „Myślę, że było to najbardziej zaskakujące dla mnie i, jak sądzę, dla większości członków zespołu”.
Zorza na Ziemi zwykle pojawia się, gdy strumienie naładowanych cząstek ze Słońca - znane również jako wiatry słoneczne, podróżujące z prędkością około 1 miliona mil na godzinę (1,6 miliona km / h) - uderzają w pole magnetyczne naszej planety. Wysokoenergetyczne zderzenia między cząsteczkami słonecznymi a atmosferycznymi cząsteczkami gazu powodują świecenie nieba, takie jak światła północy i południa.
Auroory protonowe Marsa również zaczynają się od wiatrów słonecznych. Ale w tym przypadku naładowane protony zderzają się z chmurą wodoru otaczającą Marsa. Tam odsuwają elektrony od atomów wodoru, co neutralizuje protony. Kiedy te energetyczne neutralne atomy wchodzą do niższej atmosfery Marsa, ich zderzenia z cząsteczkami wytwarzają promieniowanie ultrafioletowe - zorzę protonów, wyjaśnił Hughes w AGU.
Dlaczego te zorza polarna jest tak powszechna podczas marsjańskiego południowego lata? „Od kilku lat wiemy o sezonowych zmianach w koronie wodorowej” - obłoku wodoru otaczającego Marsa - który jest na najwyższej wysokości wokół letniego przesilenia, powiedział Hughes. Innymi słowy, letnie miesiące są wtedy, gdy obłok wodoru Marsa jest doskonale przygotowany do częstego oddziaływania z wiatrami słonecznymi i wytwarzania prawie stałej zorzy protonowej.
I to nie wszystko, co odkryli naukowcy. W miarę wzrostu temperatury w miesiącach letnich, unoszące się chmury pyłu przenoszą parę wodną z powierzchni Marsa. „To powoduje, że wodór rozpada się na wodór i tlen, i to powoduje jego ucieczkę” - powiedział Hughes. „Z tego powodu - i ze względu na połączenie między protonami wiatru słonecznego oddziałującymi z wodorem w atmosferze Marsa - wiemy, że kiedy widzimy zorzę protonów, źródłem tego jest nie tylko wiatr słoneczny, ale także woda, która pęka od siebie i zagubienie w kosmosie ”.
W tym momencie możesz zastanawiać się, czy byłbyś w stanie obserwować zorzę protonową, gdybyś stał na Marsie - ale nie zrobiłbyś tego niestety.
„Nie jest to coś, co można zaobserwować z powierzchni, ponieważ patrzymy na to w świetle ultrafioletowym, a ultrafiolet jest pochłaniany w atmosferze. Więc zanim dotrze na powierzchnię, nie zobaczysz tego”, Hughes powiedziany.
Powiedzmy jednak, że byłeś podróżnikiem kosmicznym przybywającym na Marsa po stronie dziennej latem na półkuli południowej. Jeśli miałbyś założyć gogle ultrafioletowe podczas zbliżania się statku kosmicznego, „tak, absolutnie byłbyś w stanie zobaczyć to piękne zwiększenie emisji - i być może zorza protonowa tańcząca w atmosferze” - powiedział Hughes.
Ale ponieważ loty kosmiczne na Marsa są wciąż odległym snem, może minąć trochę czasu, zanim ludzie doświadczą tego niesamowitego widoku z pierwszej ręki.
Odkrycia zostały opublikowane online 12 grudnia w czasopiśmie JGR Space Physics.
