САН-ФРАНЦИСКО. «Полярные сияния», разворачивающиеся в небесах Марса, являются потрясающими экспонатами, и они также предлагают важные подсказки о том, как вода Красной планеты выходит в ее атмосферу, сообщили ученые 12 декабря здесь на ежегодном собрании Американского геофизического союза (AGU).
Тип полярного сияния, называемого протонным сиянием, был впервые идентифицирован на Марсе в 2016 году с использованием данных космического корабля Марс Атмосфера и летучая эволюция (MAVEN). Это сияние, которое возникает в дневное время и производит ультрафиолетовое излучение, невидимо невооруженным глазом, но было обнаружено прибором MAVEN Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS).
Недавно исследователи более пристально посмотрели на марсианские протонные полярные сияния, проанализировав данные, накопленные за годы наблюдений, и описав свои выводы в новом исследовании. Они обнаружили, что эти полярные сияния не так редки, как первоначально предполагалось. На самом деле, это наиболее распространенное сияние Марса, и они удивительно часты, «с почти 100% частотой встречаемости на дневной стороне планеты в южном лете», - сказал ведущий автор исследования Андреа Хьюз, докторская кандидат в области инженерной физики в Embry. Риддл Авиационный университет в Дейтона-Бич, штат Флорида.
«Думать, что вероятность увидеть протонное сияние в течение южного лета на дневной стороне приближается к 100%!» Хьюз рассказал Live Science. «Это, я думаю, было самым удивительным для меня и, как мне кажется, для большинства членов команды».
Полярные сияния на Земле обычно появляются, когда потоки заряженных частиц от Солнца - также известные как солнечные ветры со скоростью около 1 миллиона миль в час (1,6 миллиона км / ч) - врезаются в магнитное поле нашей планеты. Столкновения высоких энергий между солнечными частицами и частицами атмосферного газа создают сияние неба, такое как северное и южное сияние.
Протонные полярные сияния Марса также начинаются с солнечных ветров. Но в этом случае заряженные протоны сталкиваются с облаком водорода, окружающим Марс. Там они отталкивают электроны от атомов водорода, что нейтрализует протоны. Когда эти энергичные нейтральные атомы входят в нижнюю атмосферу Марса, их столкновения с молекулами производят ультрафиолетовое свечение - протонные полярные сияния, объяснил Хьюз в AGU.
Почему эти полярные сияния так распространены во время марсианского южного лета? «Уже несколько лет мы знаем о сезонных колебаниях в водородной короне» - облаке водорода, окружающем Марс, которое находится на самой высокой высоте во время летнего солнцестояния, сказал Хьюз. Другими словами, летние месяцы - это когда водородное облако Марса идеально подходит для частого взаимодействия с солнечными ветрами и образования почти постоянных протонных сияний.
И это еще не все исследователи обнаружили. Когда в летние месяцы температура поднимается, поднимающиеся пылевые облака уносят водяной пар с поверхности Марса. «Это заставляет водород распадаться на водород и кислород, и это заставляет его уходить», - сказал Хьюз. «Из-за этого - и из-за связи между протонами солнечного ветра, взаимодействующими с водородом в атмосфере Марса - мы знаем, что когда мы видим протонное сияние, источником этого является не только солнечный ветер, но и эта вода, которая разрушает друг от друга и быть потерянным в космос ".
В этот момент вы можете задаться вопросом, сможете ли вы стать свидетелем протонного сияния, если бы вы стояли на Марсе, но, к сожалению, этого не произойдет.
«Это не то, что можно наблюдать с поверхности, потому что мы смотрим на это в ультрафиолетовом свете, и ультрафиолет поглощается в атмосфере. Поэтому, когда он попадет на поверхность, вы его не увидите», Хьюз сказал.
Тем не менее, предположим, что вы были космическим путешественником, прибывающим на Марс днем в летнее время в южном полушарии. Если бы вы надевали ультрафиолетовые очки во время приближения вашего космического корабля, «тогда да, вы бы точно смогли увидеть это прекрасное усиление излучения - и, возможно, протонное сияние, танцующее в атмосфере», - сказал Хьюз.
Но поскольку полет человека в космос на Марс по-прежнему остается далекой мечтой, может пройти много времени, прежде чем люди увидят этот внушающий страх вид из первых рук.
Результаты были опубликованы онлайн 12 декабря в журнале JGR Space Physics.
