Aurora sijainti Marsilla. Kuvan luotto: ESA Klikkaa suuremmaksi
Kalifornian yliopiston Berkeleyn fyysikkojen mukaan fyysikkojen mukaan, jotka ovat analysoineet Mars Global Surveyor -yrityksen kuuden vuoden mittaisia tietoja, maapallon pohjoisvalojen kaltaiset aurorat näyttävät olevan yleisiä Marsilla.
Satojen aurinkojen löytäminen viimeisen kuuden vuoden aikana on yllättävää, koska Marsilla ei ole globaalia magneettikenttää, joka Maapallolla on aurora borealiksen ja antipodaalisen aurora australisen lähde.
juoni 13 000 auroraalista tapahtumaa Marsilla
Fyysikkojen mukaan Marsin aurorat eivät johdu planeetanlaajuisesta magneettikentästä, vaan liittyvät pikemminkin eteläisen pallonpuoliskon kuoren voimakkaan magneettikentän pisteisiin. Ja ne eivät myöskään ole yhtä värikkäitä, tutkijat sanovat: Energeettiset elektronit, jotka ovat vuorovaikutuksessa ilmakehän molekyylien kanssa tuottaa hehkua, todennäköisesti tuottavat vain ultraviolettivaloa - eivät maan punaisia, vihreitä ja sinisiä.
"Se, että näemme aurat niin usein kuin teemme, on hämmästyttävää", kertoi UC Berkeleyn fyysikko David A. Brain, Geophysical Research Letters -lehden äskettäin hyväksymän löytöpaperin pääkirjailija. "Auroorien löytäminen Marsista opettaa meille jotain siitä, kuinka ja miksi ne tapahtuvat muualla aurinkokunnassa, mukaan lukien Jupiterissa, Saturnuksessa, Uranuksessa ja Neptunuksessa."
Brain ja Jasper S. Halekas, molemmat avustavat fyysikot UC Berkeleyn avarustieteiden laboratoriossa, yhdessä kollegoineen UC Berkeleystä, Michiganin yliopistosta, NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta ja Toulouse-yliopistosta Ranskassa, kertoivat myös havainnoistaan juliste esiteltiin perjantaina 9. joulukuuta American Geophysical Union -kokouksessa San Franciscossa.
Viime vuonna eurooppalainen avaruusalus Mars Express havaitsi ensimmäisen kerran ultraviolettivalon salaman Marsin yön puolella ja kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä tunnisti sen auroraalisena salamana 9. kesäkuuta 2005 ilmestyvässä Nature-lehdessä. Kuultuaan löytöstä, UC Berkeleyn tutkijat kääntyivät Mars Global Surveyorin tietoihin saadakseen selville, oliko koneessa oleva UC Berkeley -laitepaketti - magneettimittarin ja elektronin heijastusmittari - havainnut muita todisteita auuroista. Avaruusalusta on kiertänyt Marsia syyskuusta 1997 lähtien ja vuodesta 1999 lähtien on kartoittanut 400 kilometrin (250 mailin) korkeudesta Marsin pintaa ja Marsin magneettikenttiä. Se istuu napaisella kiertoradalla, joka pitää sen aina 2 aamuisin planeetan yöpuolella.
Tunnin sisällä ensimmäisestä tietojen syventämisestä Brain ja Halekas löysivät todisteita auraalisesta salamasta - elektronien energiaspektrin huipusta, joka oli identtinen huipulla, joka havaittiin maan ilmakehän spektrissä aurora-aikana. Siitä lähtien he ovat tarkistaneet yli 6 miljoonaa tallennusta elektronisen heijastusmittarin avulla ja löytäneet tietojen keskeltä noin 13 000 signaalia elektronin huipulla, joka osoittaa auroraa. Brainin mukaan tämä voi edustaa satoja yön vieressä tapahtuvia auroraalisia tapahtumia, kuten Mars Expressin näkemä salama.
Kun kaksi fyysikkoa osoitti kunkin havainnon sijainnin, aurorat osuivat tarkalleen Marsin pinnan magnetoituneiden alueiden marginaaliin. Sama joukkue, jota johtavat NASA: n Goddardin avaruuslentokeskuksen avustajat Mario H. Acu? Ja UC Berkeleyn fysiikan professori ja avaruustieteellisen laboratorion johtaja Robert Lin, on kartoittanut nämä pintamagneettiset kentät magnetometrin / reflektometrin avulla kyytiin Mars Global Surveyoriin. Aivan kuten maapallon aurorat tapahtuvat silloin, kun magneettikenttäviivat sukenevat pintaan pohjoisessa ja etelässä, niin Marsin aurorat tapahtuvat magnetoituneiden alueiden rajoilla, joissa kenttäviivat kaarevat pystysuoraan kuoreen.
Toistaiseksi 13 000 auraalisesta havainnosta suurin näyttäisi olevan samaan aikaan lisääntyneen auringon tuulen aktiivisuuden kanssa.
"Mars Expressin näkemä salama näyttää olevan mahdollisten energioiden kirkkaassa päässä", Halekas sanoi. "Aivan kuten maan päällä, avaruussää ja auringonmyrskyt tekevät auraoista kirkkaampia ja vahvempia."
Maan pintamagneettisten kenttien kuvaus
Maapallon aurorat aiheutuvat, kun aurinkoon latautuneet hiukkaset iskevät planeetan suojaavaan magneettikenttään ja maahan tunkeutumisen sijasta ne ohjataan kenttäviivoja pitkin napaan, missä ne suppiloutuvat ja törmäävät ilmakehän atomien kanssa soikean muodostukseen valoa jokaisen navan ympärillä. Elektronit ovat suuri osa varautuneista hiukkasista, ja auraalinen aktiivisuus liittyy fysikaaliseen prosessiin, jota ei vielä ymmärretä ja joka kiihdyttää elektroneja tuottaen ilmaisupiikin elektronien energian spektrissä.
Prosessi Marsilla on todennäköisesti samanlainen, Lin sanoi, että aurinkotuulipartikkelit kuljetetaan Marsin yön puolelle, missä ne ovat vuorovaikutuksessa kuorekentän linjojen kanssa. Ultraviolettivaloa syntyy, kun hiukkaset osuvat hiilidioksidimolekyyleihin.
"Havaintojen mukaan jonkinlainen kiihtyvyysprosessi tapahtuu kuten maan päällä", hän sanoi. "Joku on ottanut elektronit ja antanut heille potkun."
Mikä tuo "jotain" on, pysyy mysteerinä, vaikka Lin ja hänen UC Berkeley -kollegansa taipuvat kohti prosessia, jota kutsutaan magneettiseksi uudelleenyhteydeksi, jossa aurinkotuulipartikkeleiden mukana kulkeva magneettikenttä rikkoutuu ja muodostaa yhteyden maakuoreen. Kytkentäkenttäviivat voisivat olla se, mikä hiukkaset kiinnittää korkeampiin energioihin.
Pintamagneettiset kentät, Brain kertoi, tuottaa voimakkaasti magnetoitunut kallio, jota esiintyy jopa 1000 kilometrin levyisissä ja 10 kilometrin syvyisissä laastarissa. Nämä laastarit pitävät todennäköisesti magneettisuuden, joka on jäljellä siitä hetkestä, kun Marsilla oli globaali kenttä samalla tavalla kuin mitä tapahtuu, kun neulaa lyödään magnetilla, mikä indusoi magnetoitumista, joka pysyy myös magneettin vetämisen jälkeen. Kun Marsin maailmanlaajuinen kenttä kuoli miljardeja vuosia sitten, aurinkotuuli pystyi poistamaan ilmakehän. Ainoastaan vahvat kuorekentät ovat edelleen ympärillä osien pinnan suojaamiseksi.
"Kutsumme niitä minimagneettisiksi palloiksi, koska ne ovat riittävän vahvoja kestämään aurinkotuulta", Lin kertoi, että kentät ulottuvat jopa 1300 kilometriin pinnan yläpuolelle. Siitä huolimatta, vahvin Marsin magneettikenttä on 50 kertaa heikompi kuin maan pinnalla oleva kenttä. On vaikea selittää, kuinka nämä kentät kykenevät suppiloon ja kiihdyttämään auringon tuulta tarpeeksi tehokkaasti auroron tuottamiseksi, hän sanoi.
Brain, Halekas, Lin ja heidän kollegansa toivovat kaivovansa Mars Global Surveyor -tietoja saadaksesi lisätietoja auroista ja mahdollisesti liittyäkseen Mars Expressiä ylläpitävän eurooppalaisen tiimin kanssa saadakseen lisätietoja välähdyksistä, jotka voisivat ratkaista heidän alkuperäsalaisuutensa.
"Mars Global Surveyor suunniteltiin 685 päivän elinaikana, mutta se on ollut erittäin arvokas jo yli kuusi vuotta ja saamme edelleen hyviä tuloksia", Lin huomautti.
Työtä tuki NASA. Yhteistyökumppanit Brainin, Halekasin, Linin ja AcuA: n kanssa ovat Laura M. Peticolas, Janet G. Luhmann, David L. Mitchell ja Greg T. Delory UC Berkeleyn avarustieteiden laboratoriosta; Steve W. Bougher Michiganin yliopistosta; ja Henri R? me keskuksesta Center d’Etude Spatiale des Rayonnementsista Toulousessa.
Alkuperäinen lähde: UC Berkeley -lehdistötiedote
