Марс има полярни сияния без глобално магнитно поле и ние най-накрая знаем как


Земните сияния са великолепно чудо, но нашата планета не е единственото място в Слънчевата система, където могат да се открият тези явления.

Атмосферно сияние, макар и понякога в невидими дължини на вълната, е било забелязано на всяка планета, освен живаки дори някои луни на Юпитер… и дори комета. Но Марс е мястото, където става интересно. Червената планета е известна с изгубеното си глобално магнитно поле, съставка, която играе решаваща роля при формирането на сиянието на други места.

Но това не означава, че Марс е напълно свободен от магнетизъм. Региони на локализирани магнитни полета поникват от някои региони на земната кора, особено в южното полукълбо. Нов анализ потвърди, че тези малки локални магнитни полета взаимодействат със слънчевия вятър по интересни начини за производство на Марс. дискретни (или структурирани) ултравиолетови сияния.

“Имаме първото подробно проучване, което разглежда как условията на слънчевия вятър влияят на полярните сияния на Марс”, каза физикът и астроном Захари Гиразян от Университета на Айова.

“Нашата основна констатация е, че вътре в областта на силното поле на кората скоростта на поява на сиянието зависи най-вече от ориентацията на магнитното поле на слънчевия вятър, докато извън областта на силното поле на кората скоростта на поява зависи най-вече от динамичното налягане на слънчевия вятър.”

Тук, на Земята, имаме доста добра представа за това как се случват полярните сияния – borealis и australis. Те се появяват, когато частици от слънчевия вятър се сблъскат с магнитосферата на Земята и след това се ускоряват по линиите на магнитното поле до високи географски ширини, където валят в горните слоеве на атмосферата.

Там те взаимодействат с атмосферни частици, за да произведат блестящите светлини, които танцуват по небето.

Доказателствата сочат, че явленията се формират по подобен начин върху други тела. Например, мощните, постоянни сияния на Юпитер също са улеснени от сложното магнитно поле на огромната планета.

Но глобалното магнитно поле на Марс се разпадна доста рано в историята на планетата, оставяйки след себе си само петна от магнетизъм, запазени в магнетизирани минерали в кората. Ултравиолетови изображения на Марс през нощта са разкрили, че полярните сияния са склонни да се образуват близо до тези магнитни полета на кората, което има смисъл, ако линиите на магнитно поле са необходими за ускорение на частиците.

Работата на Гиразян и неговия екип също взема предвид условията на слънчевия вятър. Те анализираха данни от Атмосфера на Марс и променлива еволюция (MAVEN) космически кораб, който събира ултравиолетови изображения на червената планета от 2014 г. Той също така е оборудван с инструмент, наречен анализатор на йони на слънчевия вятър, който, не е изненадващо, анализира слънчевия вятър.

Те сравняват данни за динамичното налягане на слънчевия вятър, както и силата и ъгъла на междупланетното магнитно поле, с ултравиолетовите данни за марсианските полярни сияния. Те открили, че извън регионите на магнитното поле на земната кора, динамичното налягане на слънчевия вятър играе значителна роля в честотата на откриване на полярните сияния.

Въпреки това, налягането на слънчевия вятър изглежда играе малка роля в яркостта на споменатите полярни сияния. Това предполага, че космическите метеорологични събития, като изхвърляне на коронална маса, при което масите от заредени частици се изхвърлят от Слънцето и са свързани с по-високо налягане на слънчевия вятър, могат да предизвикат марсиански полярни сияния.

Вътре в областите на магнитното поле на земната кора, ориентацията на магнитното поле и слънчевия вятър изглежда играят значителна роля при формирането на полярните сияния на Марс. При определени ориентации слънчевият вятър изглежда благоприятен за събитията на магнитно повторно свързване или ускорението на частиците, необходими за производството на ултравиолетово сияние.

Тези резултати, казаха изследователите, разкриват нова информация за това как взаимодействията със слънчевия вятър могат да генерират сияния на планета, лишена от глобалното си магнитно поле. Тази информация може да се използва за по-добро разбиране на формирането на отделни полярни сияния в много различни светове.

“Сега е много плодотворно и вълнуващо време за изследване на полярното сияние на Марс”, – каза Гиразян.

„Базата данни с дискретни наблюдения на полярното сияние, която имаме от MAVEN, е първата по рода си, което ни позволява да разберем основните характеристики на сиянието за първи път.

Изследването е публикувано в Списание за геофизични изследвания: Космическа физика.