Τα μάτια μας δεν μπορούν να τα δουν, αλλά οι αρειανές αύρες είναι εκεί, και πιο συνηθισμένες από ό, τι φανταζόμασταν κάποτε. Οι αρειανές αύρες ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 2016 από το διαστημικό σκάφος MAVEN της NASA. Τώρα μερικά νέα αποτελέσματα διευρύνουν τις γνώσεις μας για αυτές τις ασυνήθιστες αύρες.
Οι περισσότεροι αναγνώστες του διαστημικού περιοδικού γνωρίζουν για τις αύρες της Γης και πώς δημιουργούνται. Όταν ένας αρκετά ισχυρός ηλιακός άνεμος χτυπά τη μαγνητόσφαιρα της Γης, σωματίδια (συνήθως ηλεκτρόνια αλλά μερικές φορές πρωτόνια) ενθουσιάζονται και ιονίζουν διαφορετικά συστατικά στην ατμόσφαιρα. Αυτό εκπέμπει διάφορα χρώματα και σχήματα φωτός. Το φαινόμενο δημιουργεί μια κινούμενη, εφήμερη οθόνη που αιχμαλωτίζει το μάτι. Οι αύρες συνήθως περιορίζονται στα βόρεια και νότια πολικά γεωγραφικά πλάτη, εκτός εάν ο ηλιακός άνεμος είναι πολύ ισχυρός.
Οι αριανές αυρες είναι παρόμοιες και διαφορετικές.
Οι αρειανές αύρες είναι όλες οι πρωρίες πρωτονίων και εμφανίζονται κατά τη διάρκεια της ημέρας. Εκπέμπουν μόνο υπεριώδες φως, που σημαίνει ότι τα μάτια μας είναι τυφλά. Αλλά ένα όργανο στο διαστημικό σκάφος MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) μπορεί να τα δει. Ονομάζεται Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS.)
Ο MAVEN ερευνά την Αρειανή ατμόσφαιρα. Μια από τις ερωτήσεις της είναι πολύ συγκεκριμένη: πώς έχασε την ατμόσφαιρά της; Για να απαντήσω ότι παρατηρεί την ανώτερη ατμόσφαιρα, την ιονόσφαιρα και τον τρόπο με τον οποίο ο Άρης αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο. Ως μέρος της δουλειάς του, ανακάλυψε τις πρωρίες του Άρη.
Οι αρειανές πρωρίες του Άρη και η απώλεια της ατμόσφαιρας και της βιωσιμότητας του Άρη συνδέονται. Ο Άρης περιβάλλεται από μια κορώνα υδρογόνου που προέρχεται από τον ίδιο τον πλανήτη. Καθώς αυτό το υδρογόνο δραπετεύει από τον Άρη, δημιουργεί απώλεια νερού. Υπάρχει συσχέτιση μεταξύ του ποσοστού και της έντασης των αρειανών αύρων και της απώλειας νερού.
«Ίσως μια μέρα, όταν τα διαπλανητικά ταξίδια γίνονται συνηθισμένα… οι ταξιδιώτες θα παρακολουθήσουν από πρώτο χέρι τα τελικά στάδια του Άρη να χάσουν το υπόλοιπο του νερού στο διάστημα».
Andréa Hughes, Επικεφαλής Συγγραφέας, Αεροναυτικό Πανεπιστήμιο Embry-Riddle
Όταν ο ηλιακός άνεμος από τον Ήλιο χτυπά τον Άρη, είναι πραγματικά απλά πρωτόνια: άτομα υδρογόνου με τα ηλεκτρόνια τους απογυμνωμένα από έντονη θερμότητα. Το πρωτόνιο χτυπά την κορώνα υδρογόνου, κλέβει ένα ηλεκτρόνιο και γίνεται ξανά άτομο με ουδέτερο φορτίο. Δεδομένου ότι είναι πλέον ουδέτερο, παρακάμπτει το σοκ της μαγνητόσφαιρας του Άρη. Στη συνέχεια, το άτομο χτυπά στη λεπτή ατμόσφαιρα του Άρη, συγκρούεται με μόρια αερίου και εκπέμπει υπεριώδες φως.
«Σε αυτή τη νέα μελέτη που χρησιμοποιεί δεδομένα MAVEN / IUVS από πολλά χρόνια στον Άρη, η ομάδα διαπίστωσε ότι οι περίοδοι αυξημένης ατμοσφαιρικής διαφυγής αντιστοιχούν σε αυξήσεις στην εμφάνιση και την ένταση της αυγής πρωτονίων», δήλωσε η Andraa Hughes του Embry-Riddle Aeronautical University στο Daytona Beach της Φλόριντα. . Ο Hughes είναι επικεφαλής συγγραφέας μιας νέας εφημερίδας με τίτλο «Proton Aurora on Mars: A Dayside Phenomenon Pervasive in Southern Summer». Δημοσιεύθηκε στις 12 Δεκεμβρίου στο περιοδικό Geophysical Research, Space Physics.
«Ίσως μια μέρα, όταν τα διαπλανητικά ταξίδια γίνονται συνηθισμένα, οι ταξιδιώτες που φτάνουν στον Άρη κατά τη διάρκεια του νότιου καλοκαιριού θα έχουν καθίσματα στην μπροστινή σειρά για να παρακολουθήσουν την αυτιά του Άρη να χορεύουν μεγαλοπρεπή σε όλη την ημέρα του πλανήτη (φυσικά φορώντας γυαλιά ευαίσθητα στην υπεριώδη ακτινοβολία). Αυτοί οι ταξιδιώτες θα παρακολουθήσουν από πρώτο χέρι τα τελικά στάδια του Άρη να χάσουν το υπόλοιπο νερό από το διάστημα », δήλωσε ο Hughes σε δελτίο τύπου.
Την πρώτη φορά που ο MAVEN εντόπισε τις αρειανές αυλές, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ήταν ένα σχετικά σπάνιο φαινόμενο. Τώρα όμως έχουν βρει αυτές τις ακτίνες πρωτονίων UV πιο συχνά. «Αρχικά, πιστεύαμε ότι αυτά τα γεγονότα ήταν μάλλον σπάνια επειδή δεν εξετάζαμε τις σωστές στιγμές και μέρη», δήλωσε ο Mike Chaffin, ερευνητής στο εργαστήριο του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Μπόλντερ για την Ατμοσφαιρική και Διαστημική Φυσική (LASP) και δεύτερος συγγραφέας της μελέτης.
«Ωστόσο, μετά από μια πιο προσεκτική ματιά, διαπιστώσαμε ότι η αύρα πρωτονίων εμφανίζεται πολύ πιο συχνά στις παρατηρήσεις του νότιου καλοκαιριού κατά τη διάρκεια της ημέρας από ό, τι αρχικά περιμέναμε». Η ομάδα βρήκε πρωτόνια πρωτόνης στο 14% περίπου των ημερήσιων παρατηρήσεών τους, η οποία αυξάνεται σε περισσότερο από 80 τοις εκατό του χρόνου όταν λαμβάνονται υπόψη μόνο παρατηρήσεις νότιου καλοκαιριού. «Συγκριτικά, ο IUVS εντόπισε διάχυτη αύρα στον Άρη σε λίγα τοις εκατό τροχιών με ευνοϊκή γεωμετρία και οι διακριτές ανιχνεύσεις αύρας είναι ακόμη πιο σπάνιες στο σύνολο δεδομένων», δήλωσε ο Nick Schneider, συντάκτης και επικεφαλής της ομάδας IUVS στο LASP.
Το γεγονός ότι αυτές οι αύρες είναι πιο άφθονοι κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, ειδικά του νότιου καλοκαιριού, ενθουσιάστηκαν οι επιστήμονες. Ήταν μια ιδέα για το πώς θα μπορούσαν να παρακολουθούν τη συνεχιζόμενη απώλεια νερού του Άρη. Ο Άρης είναι πιο κοντά στον Ήλιο κατά τη διάρκεια του νότου και του καλοκαιριού, και ως εκ τούτου δέχεται περισσότερους ηλιακούς ανέμους. Το καλοκαίρι μπορεί επίσης να δημιουργήσει τεράστιες καταιγίδες σκόνης, οι οποίες όχι μόνο δημιουργούν τεράστιους πύργους σκόνης ύψους έως και 80 χιλιομέτρων, αλλά επίσης αναγκάζουν υδρατμούς στην ατμόσφαιρα.
Το ηλιακό UV διασπά τους υδρατμούς σε υδρογόνο και οξυγόνο και το αυξημένο υδρογόνο στην κορώνα υδρογόνου του Άρη σημαίνει ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτού και των ηλιακών σωματιδίων αυξάνονται δημιουργώντας ακτίνες UV.
«Όλες οι προϋποθέσεις που είναι απαραίτητες για τη δημιουργία αυριανού πρωτονίου (π.χ., Τα πρωτόνια του ηλιακού ανέμου, μια εκτεταμένη ατμόσφαιρα υδρογόνου και η απουσία ενός παγκόσμιου μαγνητικού πεδίου διπόλων) είναι πιο συχνά διαθέσιμα στον Άρη από αυτά που χρειάζονται για τη δημιουργία άλλων τύπων αύρας », δήλωσε ο Hughes. «Επίσης, η σύνδεση μεταξύ των παρατηρήσεων του MAVEN για αυξημένη ατμοσφαιρική διαφυγή και αυξήσεις στη συχνότητα και την ένταση της πρωτονίας πρωτονίων σημαίνει ότι η αυγή πρωτονίων μπορεί στην πραγματικότητα να χρησιμοποιηθεί ως πληρεξούσιο για ό, τι συμβαίνει στην κορώνα υδρογόνου που περιβάλλει τον Άρη, και ως εκ τούτου, ένας πληρεξούσιος για χρόνους αυξημένης ατμοσφαιρική διαφυγή και απώλεια νερού. "
Περισσότερο:
- Δελτίο τύπου: Newfound Martian Aurora στην πραγματικότητα το πιο κοινό; Ρίχνει φως στο μεταβαλλόμενο κλίμα του Άρη
- Ερευνητικό Έγγραφο: Proton Aurora on Mars: A Dayside Phenomenon Διάχυτο το Νότιο Καλοκαίρι
- Space Magazine: Όταν οι καταιγίδες του Αρειανού ξεκινούν, δημιουργούν πύργους σκόνης ύψους 80 χιλιομέτρων
- Περίληψη της έρευνας: Παρατηρήσεις Mars Express της υδρογόνου του Άρη
