Местоположение на Аврора на Марс. Кредит за изображение: ESA Кликнете за увеличение
Подобно на Северното сияние на Земята изглежда, че са обичайни на Марс, според физиците от Калифорнийския университет в Бъркли, които са анализирали шестгодишните данни на Марс Глобален геодезист.
Откриването на стотици аврори през последните шест години идва като изненада, тъй като Марс няма глобалното магнитно поле, което на Земята е източникът на aurora borealis и antipodal aurora australis.
сюжет на 13 000 аврорални събития на Марс
Според физиците, Аврорите на Марс не се дължат на широкомащабно магнитно поле, а вместо това са свързани с петна от силно магнитно поле в кората, предимно в южното полукълбо. И те вероятно също не са толкова цветни, изследователите казват: Енергийните електрони, които взаимодействат с молекулите в атмосферата, за да произвеждат сиянието, вероятно генерират само ултравиолетова светлина - не червените, зелените и сините на Земята.
„Фактът, че виждаме аурорите толкова често, колкото и да правим, е невероятен“, казва физикът на UC Berkeley Дейвид А. Мозък, водещ автор на статия за откритието, прието наскоро от списанието Geophysical Research Letters. „Откриването на Аврорите на Марс ни учи на нещо как и защо те се случват другаде в Слънчевата система, включително на Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.“
Мозъкът и Джаспер С. Халекас, двамата асистенти-изследователи в лабораторията за космически науки на UC Berkeley, заедно с колегите си от UC Berkeley, Мичиганския университет, Центъра за космически полети на Госдард на НАСА и от университета в Тулуза във Франция, също отчитат своите открития в плакат, представен в петък, 9 декември, на срещата на Американския геофизичен съюз в Сан Франциско.
Миналата година европейският космически кораб Mars Express за пръв път засече светкавица от ултравиолетова светлина от нощната страна на Марс, а международен екип от астрономи определи това като аврорална светкавица в изданието Nature от 9 юни 2005 г. След като чуха за откритието, изследователите на UC Berkeley се обърнаха към данни от Mars Global Surveyor, за да видят дали бордовият пакет от инструменти на UC Berkeley - рефлектометър с магнитометър-електрон е открил други доказателства за аврорите. Космическият кораб е в орбита на Марс от септември 1997 г. и от 1999 г. картографира от надморска височина от 400 километра марсианската повърхност и магнитните полета на Марс. Той седи в полярна орбита, която го поддържа винаги в 2 ч. Сутринта, когато е на нощната страна на планетата.
В рамките на час след първо поглъщане на данните, Мозъкът и Хелекас откриха доказателства за аурорална светкавица - пик в електронния енергиен спектър, идентичен на пиковете, наблюдавани в спектрите на земната атмосфера по време на аврора. Оттогава те прегледаха повече от 6 милиона записи от електронния рефлектометър и откриха на фона на данните около 13 000 сигнала с пик на електрон, показващ аврора. Според Мозъците това може да представлява стотици нощни аврорални събития като светкавицата, наблюдавана от Mars Express.
Когато двамата физици определиха позицията на всяко наблюдение, аурорите съвпаднаха точно с границите на намагнетизираните области на повърхността на Марсиан. Същият екип, ръководен от съавторите Марио Х. Акуа от Центъра за космически полети на Годард на НАСА и Робърт Лин, професор по физика в Университета Беркли и директор на Лабораторията за космически науки, обширно е картографирал тези повърхностни магнитни полета с помощта на магнитометър / рефлектометър на борда на глобалния геодезист на Марс. Точно както земните полярности се появяват там, където линиите на магнитното поле се гмуркат в повърхността на северния и южния полюс, Марровите аурори се появяват на границите на намагнетизирани области, където линиите на полето се извиват вертикално в земната кора.
От досегашните 13000 аврорални наблюдения, най-големите изглежда съвпадат с повишена активност на слънчевия вятър.
„Светкавицата, видяна от Марс Експрес, изглежда е в яркия край на енергиите, които са възможни“, каза Халекас. "Точно както на Земята, космическото време и слънчевите бури са склонни да правят полярните и по-силни."
Изобразяване на повърхностни магнитни полета на Марс
Земните аурори се причиняват, когато заредените частици от слънцето се забият в защитното магнитно поле на планетата и вместо да проникнат към земята, се отклоняват по полеви линии към полюса, където те се спускат надолу и се сблъскват с атоми в атмосферата, за да създадат овал светлина около всеки полюс. Електроните са голяма част от заредените частици, а ауроралната активност е свързана с физически процес, който все още не се разбира, който ускорява електроните, произвеждайки контролен пик в спектъра на електронните енергии.
Процесът на Марс вероятно е подобен, каза Лин, тъй като частиците на слънчевия вятър са фунийни около нощната страна на Марс, където те взаимодействат с линии на земното поле. Ултравиолетовата светлина се произвежда, когато частиците удрят молекулите на въглеродния диоксид.
"Наблюденията предполагат, че на Земята се наблюдава някакъв процес на ускорение", каза той. "Нещо е взело електроните и ги е ритало."
Какво е това „нещо“ остава загадка, въпреки че Лин и колегите му от UC Berkeley се наклоняват към процес, наречен магнитно повторно свързване, при който магнитното поле, пътуващо с частиците на слънчевия вятър, се разрушава и се свързва отново с полето на кората. Повторно свързващите полеви линии могат да бъдат това, което хвърля частиците към по-високи енергии.
Повърхностните магнитни полета, каза Брейн, се произвеждат от силно намагнетизирана скала, която се среща в петна с ширина до 1000 километра и дълбочина 10 километра. Тези пластири вероятно запазват магнетизма, останал от времето, когато Марс е имал глобално поле по начин, подобен на този, който се случва, когато иглата е удряна с магнит, предизвиквайки намагнитване, което остава дори след оттеглянето на магнита. Когато глобалното поле на Марс изчезна преди милиарди години, слънчевият вятър успя да съблече атмосферата. Само силните полета на кора са все още наоколо, за да защитят части от повърхността.
"Ние ги наричаме мини-магнитосфери, защото те са достатъчно силни, за да стоят на слънчевия вятър", каза Лин, като отбеляза, че полетата се простират до 1300 километра над повърхността. Въпреки това, най-силното марсианско магнитно поле е 50 пъти по-слабо от полето на земната повърхност. Трудно е да се обясни как тези полета са в състояние да фуния и ускоряване на слънчевия вятър достатъчно ефективно, за да генерира зор, каза той.
Brain, Halekas, Lin и техните колеги се надяват да изкопаят данните на Mars Global Surveyor за повече информация за аврорите и може би да се присъединят към европейския екип, опериращ Mars Express, за да получат допълнителни данни за светкавиците, които биха могли да разрешат тайната на техния произход.
„Mars Global Surveyor е проектиран за живот от 685 дни, но той е много ценен вече повече от шест години и все още постигаме страхотни резултати“, отбеляза Лин.
Работата беше подкрепена от НАСА. Съавтори с Brain, Halekas, Lin и Acu? A са Лаура М. Петиколас, Джанет Г. Луман, Дейвид Л. Мичъл и Грег Т. Делори от лабораторията за космически науки на UC Berkeley; Стив У. Бугър от университета в Мичиган; и Анри Рим от Центъра на регионалното развитие в Тулуза.
Оригинален източник: UC Berkeley News Release
