Слике са сонде Хопе које приказују Марс без ауроре (лево) и протонску аурору (у средини и десно). (ЕММ/ВЕ) Имамо нови увид у диван Марсов феномен, захваљујући сарадњи две свемирске сонде у орбити.
НАСА Марс Атмосфера и променљива еволуција ( МАВЕН ) и Уједињених Арапских Емирата Хопе Пробе удружили су снаге да проучавају ултраљубичасте протонске ауроре које плешу и сијају високо у атмосфери Марса.
Ново истраживање открива да ови дневни догађаји нису увек дифузни, без особина и равномерно распоређени, већ су веома динамични и варијабилни, са финим структурама.
„Запажања ЕММ-а (Емиратес Марс Миссион) сугеришу да је аурора била толико распрострањена и неорганизована да је плазма окружење око Марса морало бити заиста поремећено, до те мере да је соларни ветар директно утицао на горњу атмосферу где год смо приметили ауроралну емисију,“ каже планетарни научник Мике Цхаффин са Универзитета Колорадо Боулдер.
„Комбиновањем ЕММ ауроралних посматрања са МАВЕН мерењима окружења ауроралне плазме, можемо потврдити ову хипотезу и утврдити да је оно што смо видели у суштини била мапа где је соларни ветар падао на планету.“
Протонске ауроре - најчешће ауроре на црвеној планети - биле су први пут описан 2018 , као што се види у подацима МАВЕН-а. Оне се формирају прилично слично као што се формирају ауроре на Земљи; међутим, пошто је Марс сасвим другачија звер, без унутрашње вођене магнетосфере попут Земљине, крајњи резултат је јединствен за Марс.
Најближа црвена планета глобалном магнетном пољу је а слабашан један изазвано зујањем наелектрисаних честица које успоравају док ударе у атмосферу. Колико год да је слаб, обично је довољно адекватан да одбије многе брзе протоне и неутроне који падају са Сунца.
Протонске ауроре настају када се позитивно наелектрисани протони у соларном ветру сударе са Марсовим водоничним омотачем и постају јонизујући, крадући електроне од атома водоника да би постали неутрални.
Ова размена наелектрисања омогућава неутралним честицама да заобиђу прамчани удар магнетног поља око Марса, кише у горњој атмосфери и емитују ултраљубичасто светло.
Сматрало се да је овај процес поуздано произвео уједначену ауроралну емисију преко дана Марса. Нова запажања показују другачије.
Уместо глатког профила који се очекивао, подаци из сонде Хопе показују да је, понекад, аурора неједнака, што сугерише да могу постојати непознати процеси у игри током формирања ових аурора.
Овде МАВЕН улази у слику. НАСА-ин орбитер носи комплетан пакет плазма инструмената, за испитивање соларног ветра, магнетног окружења и термалних јона у свемиру око Марса.
Истовремено је вршио мерења док је Хопе снимала чудне ауроре, а комбиновани подаци омогућили су научницима да реконструишу разлог иза тога.
„Испитивањем вишеструких опажања неуједначене ауроре у мисији Емиратес Марс која има различите облике и локације, и комбиновањем ових слика са мерењима плазме које је направила НАСА-ина мисија Марс Атмоспхере и Волатиле ЕволутионН, закључујемо да бројни процеси могу произвести неуједначену аурору,“ пишу истраживачи у свом раду .
„Ова неуједначена аурора је углавном резултат турбуленције плазме, која под неким околностима доводи до директног таложења сунчевог ветра преко целе марсовске дневне стране.“
Другим речима, ретка хаотична интеракција између Марса и соларног ветра је одговорна за неједнаку аурору; иако није сасвим јасно какав је удар на површину Марса.
Могуће је, међутим, да постоје импликације за дуготрајни губитак атмосфере и воде; без глобалног магнетног поља, Марс наставља да губи оба.
Занимљиво је да протонске ауроре – и глатке и неравне – могу да нам помогну да разумемо барем једну од њих, пошто је укључени водоник делимично створен водом у атмосфери Марса која цури у свемир.
„Биће потребно много будућих података и студија моделирања“, пишу истраживачи , 'да би се откриле пуне импликације ових услова за атмосферску еволуцију Марса.'
Истраживање је објављено у Геопхисицал Ресеарцх Леттерс .