Aurora'nın Mars'taki konumu. İmaj kredisi: ESA Ayrıntı için tıklayınız
Berkeley'deki California Üniversitesi'nden fizikçilere Mars Global Surveyor'dan altı yıllık verileri analiz eden Dünya'nın Kuzey Işıkları'na benzer auroraların Mars'ta yaygın olduğu görülüyor.
Son altı yılda yüzlerce auroranın keşfi sürpriz oldu, çünkü Mars, Dünya'da aurora borealis ve antipodal aurora australis'in kaynağı olan küresel manyetik alana sahip değil.
Mars'taki 13.000 auroral olayın planı
Fizikçilere göre, Mars'taki auroralar gezegen çapında bir manyetik alandan kaynaklanmıyor, bunun yerine kabukta, özellikle güney yarımkürede güçlü manyetik alan yamalarıyla ilişkili. Araştırmacılar da muhtemelen o kadar renkli değiller: Parıltıyı üretmek için atmosferdeki moleküller ile etkileşime giren enerjik elektronlar, muhtemelen Dünya'nın kırmızıları, yeşillikleri ve mavileri değil, sadece ultraviyole ışık üretir.
Jeofizik Araştırma Mektupları dergisi tarafından yakın zamanda kabul edilen keşif makalesinin baş yazarı UC Berkeley fizikçisi David A. Brain, “Auroras'ı bizim kadar sık görmemiz şaşırtıcı,” dedi. “Mars'taki auroraların keşfi bize Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün dahil olmak üzere güneş sisteminin başka bir yerinde nasıl ve neden oldukları hakkında bir şeyler öğretiyor.”
Brain ve Jasper S.Halekas, UC Berkeley'in Uzay Bilimleri Laboratuvarı'nda araştırma fizikçilerinin yanı sıra UC Berkeley, Michigan Üniversitesi, NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve Toulouse Üniversitesi'nden meslektaşları ile birlikte poster 9 Aralık Cuma günü San Francisco'daki Amerikan Jeofizik Birliği toplantısında sunuldu.
Geçen yıl, Avrupa uzay aracı Mars Express ilk olarak Mars'ın gece tarafında bir ultraviyole ışık parlaması tespit etti ve uluslararası bir gökbilimciler ekibi 9 Haziran 2005 tarihli Nature sayısında auroral bir flaş olarak tanımladı. Keşfi duyduktan sonra, UC Berkeley araştırmacıları, yerleşik bir UC Berkeley alet paketinin - bir manyetometre-elektron reflektometresi - diğer auroras kanıtlarını tespit edip etmediğini görmek için Mars Global Surveyor'dan verilere döndüler. Uzay aracı Mars 1997'den beri Mars'ın etrafında dönüyor ve 1999'dan beri Mars yüzeyinin ve Mars'ın manyetik alanlarının 400 kilometrelik bir rakımdan haritalanıyor. Gezegenin gece tarafında her zaman sabah 2'de tutan bir kutup yörüngesinde oturur.
Verilere ilk girdikten bir saat sonra, Brain ve Halekas bir auroral flaşın kanıtını keşfettiler - elektron enerji spektrumunda bir aurora sırasında Dünya atmosferinin spektrumlarında görülen zirvelere özdeş bir zirve. O zamandan beri, elektron reflektometresi tarafından 6 milyondan fazla kaydı incelediler ve verilerin arasında bir aurora göstergesi olan elektron pikini gösteren 13.000 sinyal buldu. Brain'e göre, bu, Mars Express tarafından görülen flaş gibi yüzlerce gece yanındaki auroral olayı temsil edebilir.
İki fizikçi her bir gözlemin konumunu belirlediğinde, auroralar Mars yüzeyinde mıknatıslanmış alanların kenarlarına tam olarak denk geldi. NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden ortak yazarlar Mario H. Acu? Ve UC Berkeley fizik profesörü ve Uzay Bilimleri Laboratuvarı direktörü Robert Lin tarafından yönetilen aynı ekip, bu yüzey manyetik alanlarını manyetometre / reflektometre kullanarak kapsamlı bir şekilde eşleştirdi Mars Küresel Sörveyöründe. Tıpkı Dünya'nın auroralarının manyetik alan çizgilerinin kuzey ve güney kutuplarındaki yüzeye daldığı yerde meydana gelmesi gibi, Mars'ın auroraları da alan çizgilerinin kabuğa dikey olarak yayıldığı mıknatıslanmış alanların sınırlarında meydana gelir.
Şimdiye kadar yapılan 13.000 auroral gözlemden en büyüğü artan güneş rüzgarı aktivitesiyle çakışıyor gibi görünüyor.
Halekas, “Mars Express tarafından görülen flaş, mümkün olan enerjilerin parlak ucunda gibi görünüyor,” dedi. “Tıpkı Dünya'da olduğu gibi, uzay havası ve güneş fırtınaları auroraları daha parlak ve güçlü hale getirme eğilimindedir.”
Yüzey manyetik alanlarının Mars'ta tasviri
Dünya auroraslarına, güneş çarpmasından yüklü parçacıklar gezegenin koruyucu manyetik alanına yüklendiğinde ve yere nüfuz etmek yerine, alan çizgileri boyunca direğe yönlendirilir, burada huni oluşturur ve atmosferde atomlarla çarpışarak oval oluştururlar. Her kutup etrafında ışık. Elektronlar yüklü parçacıkların büyük bir kısmıdır ve auroral aktivite hala elektronları hızlandıran ve elektron enerjileri spektrumunda önemli bir tepe noktası oluşturan fiziksel bir süreçle ilişkilidir.
Lin, Mars'taki sürecin muhtemelen benzer olduğunu, güneş rüzgar parçacıklarının kabuklu alan çizgileriyle etkileşime girdikleri Mars'ın gece tarafına doğru hunide tutulduğunu söyledi. Ultraviyole ışık, parçacıklar karbon dioksit moleküllerine çarptığında üretilir.
“Gözlemler, Dünya'daki gibi bir ivme sürecinin meydana geldiğini gösteriyor” dedi. “Bir şey elektronları alıp tekmeledi.”
Lin ve UC Berkeley meslektaşları, güneş rüzgarı parçacıklarıyla seyahat eden manyetik alanın kabuk alanına kırıldığı ve yeniden bağlandığı manyetik yeniden bağlanma adı verilen bir sürece doğru eğilirken, “bir şey” ne olduğu bir sır olarak kalır. Yeniden bağlanan alan çizgileri, parçacıkları daha yüksek enerjilere sallayan şey olabilir.
Brain, yüzey manyetik alanlarının 1.000 kilometre genişliğe ve 10 kilometre derinliğe kadar olan yamalarda oluşan yüksek mıknatıslanmış kaya tarafından üretildiğini söyledi. Bu yamalar muhtemelen, Mars'ın küresel bir alana sahip olduğu zaman, bir mıknatısla okşandığında meydana gelene benzer bir şekilde kalan manyetizmayı korur ve mıknatıs çekildikten sonra bile kalan mıknatıslanmaya neden olur. Mars'ın küresel alanı milyarlarca yıl önce öldüğünde, güneş rüzgarı atmosferi uzaklaştırabildi. Yüzeyin bölümlerini korumak için sadece güçlü kabuk alanları hala vardır.
"Onlara mini manyetosferler diyoruz, çünkü güneş rüzgârından uzak duracak kadar güçlüler," dedi Lin, alanların yüzeyin 1.300 kilometreye kadar uzandığını belirtti. Bununla birlikte, en güçlü Mars manyetik alanı Dünya'nın yüzeyindeki alandan 50 kat daha zayıftır. Yetkili, bu alanların bir aurora üretecek kadar güneş rüzgârını nasıl hunlayabildiğini ve verimli bir şekilde hızlandırabildiğini açıklamak zor.
Beyin, Halekas, Lin ve arkadaşları, auroralar hakkında daha fazla bilgi için Mars Global Surveyor verilerini madencilik yapmayı ve belki de kökenlerinin gizemini çözebilecek flaşlar hakkında tamamlayıcı veriler elde etmek için Mars Express'i çalıştıran Avrupa ekibine katılmayı umuyorlar.
"Mars Global Surveyor, 685 günlük bir kullanım ömrü için tasarlandı, ancak altı yıldan uzun bir süredir çok değerli ve hala harika sonuçlar alıyoruz," dedi Lin.
Çalışma NASA tarafından desteklendi. Beyin, Halekas, Lin ve Acu ile birlikte yazarlar Laura M. Peticolas, Janet G. Luhmann, David L. Mitchell ve Greg T. Delory, UC Berkeley’in Uzay Bilimleri Laboratuvarı; Michigan Üniversitesi'nden Steve W. Bougher; ve Toulouse'daki Centre d’Etude Spatiale des Rayonnements'tan Henri R?
Orijinal Kaynak: UC Berkeley Haber Bülteni
