Mars Express zaobserwował zorze polarne na Marsie

Mars Express zaobserwował zorze polarne na Marsie

21.11.2008

Wykorzystując sondę Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) Mars Express astronomowie stworzyli pierwszą zgrubną mapę zórz polarnych na Marsie. Świecące w ultrafiolecie zjawiska wydają się być położone w rejonach rezydualnego pola magnetycznego wytwarzanego przez skały skorupy marsjańskiej. Wraz z nowymi odkryciami pojawiają się nowe pytania dotyczące interakcji Marsa z naładowanymi cząstkami wiatru Słonecznego.

 

        Mechanizm, który przyspiesza elektrony do wystarczających energii by zapalić na Marsie zorze, pozostaje zagadką   

    Francois Leblanc 

Zorze na Marsie po raz pierwszy zaobserwowano w 2004 roku za pomocą atmosferycznego spektrometru UV i IR (SPICAM) na pokładzie sondy Mars Express. Okazały się one istotnym narzędziem, za pomocą którego naukowcy mogą badać skład i strukturę atmosfery czerwonej planety.

Nowe wyniki, ogłoszone przez zespół pod kierownictwem Francoisa Leblanca z Service d’Aéronomie, IPSL/CNRS we Francji, przestawiają wyniki skoordynowanej kampanii obserwacyjnej wykorzystującej spektrometr SPICAM, wysokościomierz i podpowierzchniowy echolokator radarowy MARSIS oraz analizator wysoko energetycznych neutralnych atomów, spektrometr elektronowy ASPERA – które wszystkie znajdują się na pokładzie sondy Mars Express.

Zespół zaobserwował dziewięć emisji polarnych, co umożliwiło stworzenie pierwszej mapy aktywności zórz polarnych na Marsie. Mapa ta pokazuje, że zorze występują w rejonach, gdzie pole magnetyczne jest najsilniejsze. Już wcześniej w podobnych obszarach MARSIS wykrył wyższe natężenia elektronów. Wskazuje to na możliwość, że pola magnetyczne są odpowiedzialne za powstawanie zórz polarnych na czerwonej planecie.

Na Ziemi zorze polarne występują w obszarach podbiegunowych i świecą intensywnie w paśmie widzialnym i ultrafioletowym. Występowanie podobnych zjawisk zaobserwowano również na gazowych olbrzymach Układu Słonecznego. Występują wszędzie tam, gdzie pole magnetyczne planety kieruję naładowane cząstki wiatru słonecznego w głąb atmosfery. Jednak na wszystkich tych planetach pola magnetyczne są wielkimi strukturami generowanymi głęboko we wnętrzach planet. Na Marsie nie istnieje taki mechanizm generowania pól. Miast tego, pole magnetyczne czerwonej planety powstaje w ograniczonych obszarach tam, gdzie same skały marsjańskiej skorupy są magnetyczne. W efekcie na Marsie istnieje wiele rejonów będących biegunami polarnymi.

W przypadku Marsa zorze najprawdopodobniej powstają gdy naładowane cząstki – elektrony – zderzają się z cząstkami atmosfery. Elektrony zapewne pochodzą ze Słońca, które nieustannie wysyła w przestrzeń strumień naładowanych cząstek znany jako wiatr słoneczny. Dane dostarczone przez MARSIS i ASPERA sugerują, że on właśnie jest źródłem elektronów wywołujących na Marsie zorze.

Jednak mechanizm, który przyspiesza elektrony do wystarczających energii by zapalić na Marsie zorze, pozostaje zagadką. „Być może pole magnetyczne Marsa łączy się z polem wiatru słonecznego w procesie rekoneksji magnetycznej tworzą tory, po których podążają elektrony „- mówi Leblanc.

Jednak przyszli astronauci mający nadzieję zobaczyć spektakularny pokaz świateł podobny do ziemskich zórz będą zawiedzeni. „Jak na razie nie mamy pewności, czy zorze będą wystarczająco jasne by były obserwowalne w paśmie widzialnym „- mówi Leblanc. Problem leży w tym, że cząsteczkowy i atomowy tlen oraz cząsteczkowy azot – cząsteczki odpowiedzialne za świecenie zórz w paśmie widzialnym na Ziemi – w marsjańskiej atmosferze występują dość rzadko. Jednocześnie SPICAM został zaprojektowany do pracy w paśmie ultrafioletowym więc nie jest w stanie zobaczyć, czy występują jakiekolwiek emisje w paśmie widzialnym.

Niezależnie od kwestii widoczności, przed naukowcami otworzyło się nowe pole badań na Marsie. „Mamy przed sobą rozległy obszar badań fizyki, który pozwoli nam zrozumieć marsjańskie zorze. Dzięki sondzie Mars Express mamy dostęp do dużej liczby precyzyjnych pomiarów a więc dane, z którymi możemy pracować „- mówi Leblanc.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *