Gözlerimiz onları göremiyor, ama Mars auroraları var ve bir zamanlar düşündüğümüzden daha yaygın. Marslı auroralar ilk olarak 2016 yılında NASA’nın MAVEN uzay aracı tarafından keşfedildi. Şimdi bazı yeni sonuçlar bu olağandışı auroralar hakkındaki bilgilerimizi genişletiyor.
Space Magazine okuyucularının çoğu, Dünya’nın auroralarını ve nasıl oluşturulduğunu biliyor. Yeterince güçlü bir güneş rüzgarı Dünya'nın manyetosferine çarptığında, parçacıklar (genellikle elektronlar, ancak bazen protonlar) heyecanlanır ve atmosferdeki farklı bileşenleri iyonize eder. Değişen renkler ve ışık şekilleri yayar. Bu fenomen, gözü büyüleyen hareketli, geçici bir ekran oluşturur. Auroras, güneş rüzgârının çok güçlü olduğu durumlar dışında genellikle kuzey ve güney kutup enlemleriyle sınırlıdır.
Marslı auroralar benzer ve farklıdır.
Marslı auroraların hepsi proton auroralarıdır ve gün boyunca meydana gelirler. Sadece ultraviyole ışık yayarlar, yani gözlerimiz kördür. Ancak MAVEN (Mars Atmosferi ve Uçucu Evrim) uzay aracındaki bir alet onları görebilir. Buna Görüntüleme UltraViolet Spektrografı (IUVS.) Denir.
MAVEN Mars atmosferini araştırıyor. Sorularından biri çok spesifik: atmosferini nasıl kaybetti? Üst atmosferi, iyonosferi ve Mars'ın güneş rüzgarı ile nasıl etkileşime girdiğini gözlemlemek için. Çalışmasının bir parçası olarak Mars'ın proton aurorasını keşfetti.
Mars'ın proton aurorası ile Mars'ın atmosferinin kaybı ve yaşanabilirliği birbiriyle bağlantılıdır. Mars, gezegenin kendisinden gelen bir hidrojen korona ile çevrilidir. Bu hidrojen Mars'tan kaçtıkça su kaybı yaratır. Mars aurorasının oranı ve yoğunluğu ile su kaybı arasında bir ilişki vardır.
“Belki bir gün, gezegenler arası seyahat yaygınlaştığında… gezginler, Mars'ın son aşamalarını suyun geri kalanını uzaya kaybeden ilk elden şahit olacaklar.”
Andréa Hughes, Başyazar, Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi
Güneş'ten gelen güneş rüzgarı Mars'a çarptığında, bu sadece protonlar: elektronları ile yoğun ısı ile soyulmuş hidrojen atomları. Proton hidrojen korona vurur, bir elektron çalar ve nötr bir yük ile tekrar bir atom haline gelir. Artık nötr olduğu için Mars'ın manyetosferinin yay şokunu atlıyor. Sonra atom Mars'ın ince atmosferine çarpar, gaz molekülleriyle çarpışır ve ultraviyole ışık yayar.
Florida, Daytona Plajı Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi'nden Andréa Hughes, “Birden fazla Mars yılındaki MAVEN / IUVS verilerini kullanan bu yeni çalışmada, artan atmosferik kaçış dönemlerinin proton aurora oluşumu ve yoğunluğundaki artışlarla örtüştüğünü buldu” dedi. . Hughes, “Mars'ta Proton Aurora: Güney Yazında Gündüz Bir Olgu Yaygın” başlıklı yeni bir makalenin baş yazarıdır. 12 Aralık Jeofizik Araştırmaları Dergisi, Uzay Fiziği dergisinde yayınlandı.
“Belki bir gün, gezegenler arası seyahat yaygınlaştığında, güney yaz aylarında Mars'a gelen yolcuların, gezegenin gün boyunca görkemli bir şekilde Mars proton aurora'yı görkemli bir şekilde dans etmelerini gözlemlemek için ön sıradaki koltuklara sahip olacaklar (elbette ultraviyole duyarlı gözlükler giyerken). Bu gezginler, Mars'ın son aşamalarının suyun geri kalanını uzaya kaybettiğine ilk elden şahit olacaklar ”dedi.
MAVEN, Mars aurorasını ilk kez tespit ettiğinde, bilim adamları bunun nispeten nadir bir fenomen olduğunu düşündüler. Ama şimdi bu UV proton auroralarını çok daha sık buldular. Colorado Boulder'ın Atmosferik ve Uzay Fiziği Laboratuvarı (LASP) ve ikinci yazar araştırmacısı Mike Chaffin “İlk başta, bu olayların oldukça nadir olduğuna inanıyorduk çünkü doğru zamanlara ve yerlere bakmıyorduk” dedi. Çalışmanın.
“Ama daha yakından baktıktan sonra, proton aurora'nın güneye doğru güney yaz gözlemlerinde başlangıçta beklediğimizden çok daha sık meydana geldiğini gördük.” Ekip, gün içi gözlemlerinin yaklaşık yüzde 14'ünde proton aurora buldu, bu da sadece gün boyu güney yaz gözlemlerinin dikkate alındığı zamanın yüzde 80'inden fazlasına yükseldi. LASP'taki IUVS ekibinin ortak yazarı ve sorumlusu Nick Schneider, "Karşılaştırma olarak, uygun geometriye sahip yörüngelerin yüzde birkaçında Mars'ta yaygın aurora tespit etti ve ayrık aurora tespitleri daha nadirdir." Dedi.
Bu auroraların yaz aylarında, özellikle de güney yazın, daha bol olması, bilim adamlarını ilgilendiriyordu. Mars'ın devam eden su kaybını nasıl izleyebileceklerine dair bir ipucuydu. Mars, güney ve yaz aylarında Güneş'e en yakın ve bu nedenle daha fazla güneş rüzgarı alıyor. Yaz ayrıca, sadece 80 kilometre yüksekliğe kadar büyük toz kuleleri oluşturmakla kalmayan, aynı zamanda su buharını atmosfere yüksek derecede zorlayan büyük toz fırtınaları da üretebilir.
Güneş UV su buharını hidrojen ve oksijene ayırır ve Mars'ın hidrojen koronadaki artan hidrojen, güneş parçacıkları ile etkileşimi arttırarak UV auroraları oluşturur.
“Martian proton aurora yaratmak için gerekli tüm koşullar (Örneğin., Güneş rüzgâr protonları, genişletilmiş bir hidrojen atmosferi ve küresel bir dipol manyetik alanın olmaması) Mars'ta diğer aurora türlerini oluşturmak için gerekenden daha yaygındır ”dedi. “Ayrıca, MAVEN'in artan atmosferik kaçış gözlemleri ile proton aurora frekansı ve yoğunluğundaki artışlar arasındaki bağlantı, proton aurora'nın aslında Mars'ı çevreleyen hidrojen koronada olanlar için bir vekil olarak kullanılabileceği ve bu nedenle artan zamanlar için bir vekil olarak kullanılabileceği anlamına geliyor. atmosferik kaçış ve su kaybı. ”
Daha:
- Basın Bülteni: Yeni Bulunan Mars Aurora Aslında En Yaygın; Mars'ın Değişen İklimine Işık Tutuyor
- Araştırma Raporu: Mars'ta Proton Aurora: Güney Yazında Yaygın Bir Gündüz Olayı
- Uzay Dergisi: Marslı Fırtınalar Gerçekten Başladığında 80 Kilometre Yüksekliğinde Toz Kuleleri Yaratıyorlar
- Araştırma Özeti: Mars'ın Mars Hidrojen Korona Gözlemleri
