Lokacija aurore na Marsu. Kreditna slika: ESA Klikni za povečavo
Fiziki na kalifornijski univerzi Berkeley, ki so analizirali šest let vredne podatke Mars Global Surveyorja, se zdi, da so Aurore, podobne severnim svetilnikom Zemlje, na Marsu pogoste.
Odkritje stotih avrorov v zadnjih šestih letih je presenečenje, saj Mars nima globalnega magnetnega polja, ki bi bilo na Zemlji vir aurore borealis in antipodal aurora australis.
zaplet 13.000 letalskih dogodkov na Marsu
Po mnenju fizikov avre na Marsu niso posledica magnetnega polja na celotnem planetu, temveč so povezane z obliži močnega magnetnega polja v skorji, predvsem na južni polobli. In verjetno tudi niso tako barvite, pravijo raziskovalci: Energični elektroni, ki med seboj delujejo z molekulami v atmosferi, da bi ustvarili sijaj, verjetno ustvarjajo le ultravijolično svetlobo - ne rdeče, zelene in modre zemlje.
"Dejstvo, da vidimo aurore tako pogosto kot mi, je neverjetno," je dejal fizik UC Berkeley David A. Brain, glavni avtor prispevka o odkritju, ki ga je nedavno sprejela revija Geophysical Research Letters. "Odkritje avrore na Marsu nas nauči nekaj o tem, kako in zakaj se dogajajo drugje v osončju, vključno z Jupitrom, Saturnom, Uranom in Neptunom."
Brain in Jasper S. Halekas, oba pomočnika raziskovalnega fizika v UC Berkeley's Space Science Laboratory, skupaj s kolegi iz UC Berkeley, University of Michigan, NASA Goddard Space Center Flight Center in University of Toulouse v Franciji, sta prav tako poročala o svojih ugotovitvah v plakat, predstavljen v petek, 9. decembra, na zasedanju Ameriške geofizične unije v San Franciscu.
Lani je evropsko vesoljsko plovilo Mars Express prvič zaznalo bliskavico ultravijolične svetlobe na nočni strani Marsa, mednarodna ekipa astronomov pa jo je 9. junija 2005 v številki Nature izdala za svetlobno bliskavico. Ko so slišali za odkritje, so se raziskovalci UC Berkeley obrnili na podatke Mars Mars Surveyorja, da bi ugotovili, ali je na krovu UC Berkeley instrument instrument - magnetometer-elektronski reflektometer - odkril druge dokaze o avrorah. Vesoljsko plovilo kroži na Marsu od septembra 1997, od leta 1999 pa je z višine 400 kilometrov preslikalo marsovsko površje in Marsovo magnetno polje. Sedi v polarni orbiti, ki jo ohranja vedno ob 2 uri popoldne, ko je na nočni strani planeta.
V eni uri po prvem pokopu o podatkih sta Brain in Halekas odkrila dokaze o avroralni bliskavi - piku v energijskem spektru elektronov, ki je enak vrhuncem, ki so jih opazili v spektrih Zemljine atmosfere med auroro. Od takrat so pregledali več kot 6 milijonov posnetkov z reflektometrom elektronov in med podatki našli približno 13.000 signalov z vrhom elektrona, ki kaže na auroro. Po Brainovem mnenju lahko to predstavlja stotine nočnih avroralnih dogodkov, kot je blisk, ki ga je videl Mars Express.
Ko sta dva fizika natančno določila položaj vsakega opazovanja, je aurora natančno sovpadala z robom magnetiziranih območij na Marsovski površini. Ista skupina, ki sta jo vodila soavtorja Mario H. Acu? A iz Nasinega vesoljskega letalskega letalskega centra Goddard in Robert Lin, profesor fizike v UC Berkeleyju in direktor Laboratorija za vesoljske znanosti, je obsežno preslikala ta površinska magnetna polja s pomočjo magnetometra / refleksometra na krovu Mars Global Surveyor. Tako kot se pojavljajo Zemljine avre, kjer se črte magnetnega polja spuščajo v površino na severnem in južnem polu, tudi Marsove avre se pojavljajo na mejah magnetiziranih področij, kjer se polja polja ločijo navpično v skorji.
Od 13.000 dosedanjih opazovanj po zraku se zdi, da se največje sovpada s povečano aktivnostjo sončnega vetra.
"Zdi se, da je bliskavica, ki jo je videl Mars Express, na koncu svetlega konca energije," je dejal Halekas. "Tako kot na Zemlji tudi vesoljske vremenske razmere in sončne nevihte ponavadijo avro svetlejšo in močnejšo."
Prikaz površinskih magnetnih polj na Marsu
Zemeljske avre nastanejo, ko se nabito polni delci sonca zaletijo v zaščitno magnetno polje planeta in se namesto, da bi prodrli v tla, preusmerijo po poljskih linijah do pola, kjer se v ozračju zlezejo in trčijo z atomi, da ustvarijo ovalo svetlobe okoli vsakega pola. Elektroni so velik delež nabitih delcev, avroralna aktivnost pa je povezana s fizikalnim procesom, ki še vedno ni razumljen, ki pospešuje elektrone, pri čemer proizvaja spektralni vrh v spektru energij elektronov.
Postopek na Marsu je verjetno podoben, je dejal Lin, s tem da so delci sončnega vetra speljani okrog na nočno stran Marsa, kjer se medsebojno povezujejo s črtami polnitve. Ultravijolična svetloba nastane, ko delci zadenejo molekule ogljikovega dioksida.
"Opazovanja kažejo, da se na Zemlji dogaja nekaj pospeševanja," je dejal. "Nekaj je vzelo elektrone in jih brcalo."
Kaj je to "nekaj", ostaja skrivnost, čeprav se Lin in njegovi kolegi iz UC Berkeleyja nagibajo k procesu, ki se imenuje magnetna ponovna povezava, kjer se magnetno polje, ki potuje z delci sončnega vetra, zlomi in se ponovno poveže s temeljnim poljem. Povezane črte polja bi lahko bile tisto, kar delce usmerja v višje energije.
Površinska magnetna polja, je dejal Brain, nastajajo iz visoko magnetizirane kamnine, ki se pojavlja v obližih do 1.000 kilometrov širine in 10 kilometrov globine. Ti obliži verjetno obdržijo magnetizem, ki je ostal od takrat, ko je imel Mars globalno polje na način, podoben tistemu, ki se pojavi, ko iglo udarimo z magnetom, kar povzroči magnetizacijo, ki ostane tudi po umiku magneta. Ko je Marsovo globalno polje pred milijardami let izumrlo, je sončni veter lahko odnesel ozračje. Le močna polja skorje so še vedno naokoli, da zaščitijo dele površine.
"Imenujemo jih mini-magnetosfere, saj so dovolj močne, da lahko zadržijo sončni veter," je dejala Lin in ob tem zapisala, da se polja širijo do 1300 kilometrov nad površino. Kljub temu je najmočnejše marsovsko magnetno polje 50-krat šibkejše od polja na Zemljini površini. Težko je razložiti, kako se ta polja lahko učinkovito in pospešijo sončni veter dovolj učinkovito, da ustvarijo auroro.
Brain, Halekas, Lin in njihovi sodelavci upajo, da bodo izsledili podatke globalnega raziskovanja Mars za več informacij o avrorah in se morda pridružili evropski ekipi, ki upravlja Mars Express, da bi dobili dopolnilne podatke o utripih, ki bi lahko razrešili skrivnost njihovega nastanka.
"Mars Global Surveyor je bil zasnovan za življenjsko dobo 685 dni, vendar je bil že več kot šest let zelo dragocen in še vedno dosežemo odlične rezultate," je opazila Lin.
Delo je podprla NASA. Soavtorji z Brain, Halekasom, Linom in Acu? A so Laura M. Peticolas, Janet G. Luhmann, David L. Mitchell in Greg T. Delory iz laboratorija vesoljskih znanosti UC Berkeley; Steve W. Bougher z univerze v Michiganu; in Henri R? me iz Centra d'Etude Spatiale des Rayonnements v Toulouseu.
Izvirni vir: UC Berkeley News Release
