ดวงตาของเรามองไม่เห็นพวกมัน แต่ออโรร่าของดาวอังคารอยู่ที่นั่นและเป็นเรื่องธรรมดามากกว่าที่เราเคยคิด ออโรร่าของดาวอังคารถูกค้นพบครั้งแรกในปี 2559 โดยยานอวกาศ MAVEN ของนาซ่า ตอนนี้ผลลัพธ์ใหม่บางอย่างกำลังขยายความรู้ของเราเกี่ยวกับแสงออโรร่าที่ผิดปกติเหล่านี้
ผู้อ่านนิตยสาร Space ส่วนใหญ่ทราบเกี่ยวกับแสงออโรร่าของโลกและวิธีการสร้างของพวกเขา เมื่อลมสุริยะมีพลังมากพอที่จะกระทบกับสนามแม่เหล็กของโลกอนุภาค (โดยทั่วไปคืออิเล็กตรอน แต่บางครั้งโปรตอน) จะตื่นเต้นและทำให้เป็นองค์ประกอบที่แตกต่างกันในชั้นบรรยากาศ ที่ปล่อยสีและรูปร่างของแสงที่แตกต่างกัน ปรากฏการณ์นี้สร้างการแสดงผลที่เคลื่อนไหวชั่วคราวซึ่งทำให้ตาดูเย้ายวน Auroras มักจะถูก จำกัด อยู่ที่ละติจูดขั้วโลกเหนือและภาคใต้ยกเว้นเมื่อลมสุริยะนั้นทรงพลังมาก
ออโรร่าของดาวอังคารมีความคล้ายคลึงและแตกต่างกัน
ออโรร่าดาวอังคารเป็นออโรร่าโปรตอนทั้งหมดและพวกเขาเกิดขึ้นในระหว่างวัน พวกเขาปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตเท่านั้นซึ่งหมายความว่าดวงตาของเราตาบอด แต่เครื่องมือบนยานอวกาศ MAVEN (Mars Atmosphere และ Volatile EvolutioN) สามารถมองเห็นได้ มันเรียกว่า Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS)
MAVEN กำลังตรวจสอบบรรยากาศของดาวอังคาร หนึ่งในคำถามนั้นเจาะจงมาก: มันเสียบรรยากาศไปได้อย่างไร? เพื่อตอบว่ามันสำรวจชั้นบรรยากาศชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์และวิธีที่ดาวอังคารโต้ตอบกับลมสุริยะ เป็นส่วนหนึ่งของงานมันค้นพบออโรร่าของโปรตอน
ออโรร่าโปรตอนบนดาวอังคารและการสูญเสียชั้นบรรยากาศและความเป็นอยู่ของดาวอังคารเชื่อมโยงกัน ดาวอังคารนั้นล้อมรอบด้วยไฮโดรเจนโคโรนาที่มาจากดาวเคราะห์นั่นเอง เมื่อไฮโดรเจนออกมาจากดาวอังคารมันก็จะสูญเสียน้ำ มีความสัมพันธ์ระหว่างอัตราและความเข้มของแสงออโรร่าอังคารกับการสูญเสียน้ำ
“ บางทีสักวันหนึ่งเมื่อการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์กลายเป็นเรื่องธรรมดา…นักเดินทางจะได้เห็นขั้นตอนสุดท้ายของดาวอังคารทันทีที่สูญเสียน้ำที่เหลือไปยังอวกาศ”
Andréa Hughes ผู้เขียนหลักมหาวิทยาลัยการบินเอ็มบรี - ริดเดิล
เมื่อลมสุริยะจากดวงอาทิตย์ปะทะดาวอังคารมันก็เป็นแค่โปรตอน: อะตอมไฮโดรเจนที่มีอิเล็กตรอนหลุดออกจากความร้อนจัด โปรตอนชนกับไฮโดรเจนของโคโรนาขโมยอิเล็กตรอนและกลายเป็นอะตอมอีกครั้งโดยมีประจุเป็นกลาง เนื่องจากตอนนี้เป็นกลางจึงข้ามคันธนูแม่เหล็กของดาวอังคาร จากนั้นอะตอมจะกระแทกกับชั้นบาง ๆ ของดาวอังคารชนกับโมเลกุลก๊าซและเปล่งแสงอัลตราไวโอเลต
“ ในการศึกษาใหม่นี้โดยใช้ข้อมูล MAVEN / IUVS จากดาวอังคารหลายปีทีมพบว่าช่วงเวลาของการหลบหนีในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นสอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นของการเกิดออโรร่าและความเข้มของโปรตอน” Andréa Hughes จากมหาวิทยาลัยการบิน Embry-Riddle . ฮิวจ์เป็นนักเขียนนำบทความใหม่เรื่อง“ Proton Aurora on Mars: A Dayside Phenomenon Pervasive ในฤดูร้อนใต้” มันถูกตีพิมพ์ในวันที่ 12 ธันวาคมในวารสารวิจัยฟิสิกส์ธรณีฟิสิกส์อวกาศ
“ บางทีวันหนึ่งเมื่อการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์กลายเป็นเรื่องธรรมดานักเดินทางที่มาถึงดาวอังคารในช่วงฤดูร้อนทางใต้จะมีที่นั่งแถวหน้าเพื่อสังเกตออโรร่าโปรตอนออโรร่าที่ตระหง่านเต้นรำทั่วทั้งวันของโลก (ในขณะที่สวมแว่นตาไวต่อรังสีอุล นักท่องเที่ยวเหล่านี้จะเป็นพยานโดยตรงถึงขั้นตอนสุดท้ายของดาวอังคารที่สูญเสียน้ำที่เหลือไปสู่อวกาศ” ฮิวจ์สกล่าวในการแถลงข่าว
ครั้งแรกที่ MAVEN พบออโรร่าดาวอังคารนักวิทยาศาสตร์คิดว่ามันเป็นปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างหายาก แต่ตอนนี้พวกเขาพบแสงยูวีโปรตอนเหล่านี้บ่อยขึ้น “ ในตอนแรกเราเชื่อว่าเหตุการณ์เหล่านี้ค่อนข้างหายากเพราะเราไม่ได้มองเวลาและสถานที่ที่เหมาะสม” ไมค์แชฟฟินนักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่ห้องปฏิบัติการมหาวิทยาลัยโคโลราโดโบลเดอร์สำหรับฟิสิกส์บรรยากาศและอวกาศ (LASP) และผู้เขียนคนที่สอง ของการศึกษา
“ แต่หลังจากการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดเราพบว่าออโรร่าของโปรตอนกำลังเกิดขึ้นบ่อยครั้งมากขึ้นในการสำรวจภาคฤดูร้อนใต้วันกว่าที่เราคาดไว้ในตอนแรก” ทีมพบแสงออโรร่าของโปรตอนในการสังเกตการณ์ในเวลากลางวันประมาณ 14 เปอร์เซ็นต์ซึ่งเพิ่มขึ้นเป็นมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของเวลาเมื่อพิจารณาเฉพาะการสำรวจภาคฤดูร้อนภาคใต้เท่านั้น “ จากการเปรียบเทียบ IUVS ตรวจพบแสงออโรร่าบนดาวอังคารในวงโคจรเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ที่มีรูปทรงเรขาคณิตที่ดีและการตรวจจับแสงออโรร่าแบบไม่ต่อเนื่องนั้นหายากกว่าในชุดข้อมูล” Nick Schneider ผู้ร่วมงานและหัวหน้าทีม IUVS
ความจริงที่ว่าแสงออโรร่าเหล่านี้มีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้นในช่วงฤดูร้อนโดยเฉพาะฤดูร้อนภาคใต้นักวิทยาศาสตร์ที่สนใจ มันเป็นเงื่อนงำว่าพวกเขาสามารถติดตามการสูญเสียน้ำอย่างต่อเนื่องของดาวอังคารได้อย่างไร ดาวอังคารอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดในช่วงใต้และฤดูร้อนดังนั้นจึงได้รับลมสุริยะมากขึ้น ฤดูร้อนยังสามารถวางไข่พายุฝุ่นขนาดใหญ่ซึ่งไม่เพียงสร้างหอคอยฝุ่นขนาดใหญ่สูงถึง 80 กิโลเมตร แต่ยังบังคับให้ไอน้ำสูงสู่ชั้นบรรยากาศ
Solar UV แยกไอน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจนและไฮโดรเจนที่เพิ่มขึ้นในไฮโดรเจนของดาวอังคารหมายถึงการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างมันกับอนุภาคสุริยะเพิ่มขึ้นทำให้เกิดแสงยูวีออโรร่า
“ เงื่อนไขทั้งหมดที่จำเป็นในการสร้างออโรร่าโปรตอนบนดาวอังคาร (เช่น., โปรตอนลมสุริยะบรรยากาศไฮโดรเจนที่ยาวนานขึ้นและการไม่มีสนามแม่เหล็กขั้วคู่ทั่วโลกนั้นมีอยู่ทั่วไปที่ดาวอังคารมากกว่าที่จำเป็นในการสร้างแสงออโรร่าประเภทอื่น” ฮิวจ์กล่าว “ นอกจากนี้การเชื่อมต่อระหว่างการสังเกตการณ์ของ MAVEN เกี่ยวกับการหลบหนีในชั้นบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นและการเพิ่มขึ้นของความถี่ออโรร่าและความเข้มของโปรตอนหมายความว่าออโรร่าโปรตอนสามารถใช้เป็นพร็อกซีสำหรับสิ่งที่เกิดขึ้นในไฮโดรเจนโคโรน่ารอบดาวอังคาร การหลบหนีจากชั้นบรรยากาศและการสูญเสียน้ำ”
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: Newfound Martian Aurora จริงๆแล้วพบบ่อยที่สุด; ส่องแสงบนสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงของดาวอังคาร
- รายงานการวิจัย: โปรตอนออโรร่าบนดาวอังคาร: ปรากฏการณ์หนึ่งวันที่แพร่หลายในภาคใต้ของฤดูร้อน
- นิตยสาร Space: เมื่อ Martian Storm ไปถึงได้จริงพวกเขาสร้างหอคอยแห่งฝุ่น 80 กิโลเมตรสูง
- บทคัดย่องานวิจัย: การสังเกตการณ์บนดาวอังคารโดยด่วนของ Corona ไฮโดรเจนของดาวอังคาร
