Изследователите обясняват как полярните сияния се образуват на Марс без глобално магнитно поле

През юли 2021 г. съобщихме как сондата Hope, изпратена от Обединените арабски емирства, за да проучи атмосферата на Марс, пусна изображения от нощта зората на Марс. „Те не са лесни за улавяне и затова да ги видим веднага с (мисията на Emirates Mars) беше някак вълнуващо и неочаквано“, каза Джъстин Дейгън, планетарен учен от Университета на Колорадо и заместник-главен научен директор на мисията. , Казано Space.com по времето.

Аврора без глобално магнитно поле

Това беше рядко срещано събитие и повдигна въпроса: как се образуват полярните сияния на Червената планета без глобално магнитно поле? Сега пЛекари, ръководени от Университета на Айова, са намерили отговора, според съобщение за пресата на институцията, публикувано в сряда.

Марсианското сияние е светлинно шоу в небето, което се появява предимно през нощта в южното полукълбо на Червената планета. Въпреки че съществуването им е известно от известно време, учените са озадачени относно образуването им, защото Марс няма глобално магнитно поле като Земята, което е основният източник на сияния на нашата скъпоценна планета.

Физиците сега твърдят, че нови изследвания са открили, че полярните сияния на Марс се създават от взаимодействието между слънчевия вятър и магнитните полета, генерирани от кората в южните ширини на Червената планета.

„Имаме първото подробно проучване за това как условията на слънчевия вятър влияят на полярните сияния на Марс“, каза Закари Гиразиан, асоцииран изследовател в Катедрата по физика и астрономия и съответен автор на изследването.

„Нашата основна констатация е, че вътре в областта на силното поле на кората скоростта на поява на сиянието зависи главно от ориентацията на магнитното поле на слънчевия вятър, докато извън зоната на полето на кората, скоростта на поява зависи главно от динамичното налягане на слънчевия вятър вятър.”

За да стигнат до това заключение, изследователите трябваше да проучат повече от 200 наблюдения на дискретни полярни сияния на Марс от водения от НАСА космически кораб за атмосфера на Марс и летлива еволюция (MAVEN), използвайки инструмент, наречен анализатор на йони на слънчевия вятър. Този инструмент измерва потока от протони от слънчевия вятър и магнитната обвивка около Марс и ограничава естеството на взаимодействията на слънчевия вятър с горните слоеве на атмосферата.

“Сега е много плодотворно и вълнуващо време за изследване на полярното сияние на Марс. Базата данни с дискретни наблюдения на полярното сияние, която имаме от MAVEN, е първата по рода си, което ни позволява да разберем за първи път основните характеристики на полярните сияния”, заключи Гиразиан.

Протонно сияние?

Новите резултати завършват проучване че беше публикуван миналата година и установи, че сиянието на Марс е протонно сияние.

“Протонните сияния са отделен клас аврорални явления, причинени от енергийни протони, преминаващи през планетарната атмосфера. Определящият наблюдателен признак са емисиите на атомен водород от бързащите частици след получаване на електрон от неутралния атмосферен газ, процес, известен като обмен на заряд “, пишат изследователите по време на тяхното проучване.

Новото изследване е публикувано в Списание за геофизични изследвания: Космическа физика.

Резюме:

Дискретните полярни сияния на Марс, характеризиращи се с малкия си пространствен мащаб и склонността си да образуват близо до силни магнитни полета на кората, са емисии, произведени от утаяването на частици в горната атмосфера на Марс. От 2014 г., спектрографът за ултравиолетови изображения (IUVS) Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) е получил голяма колекция от дискретни UV наблюдения на аврора по време на рутинните си анализи на нощни периапсисни крайници. Първоначалният анализ на тези наблюдения показа, че в близост до най-силните магнитни полета на земната кора в южното полукълбо, честотата на откриване на дискретни UVS сияния е много чувствителна към часовниковия ъгъл на междупланетното магнитно поле (MFI). Въпреки това, ролята на други свойства на слънчевия вятър за контролиране на дискретната честота на откриване на аврора все още не е определена. В тази работа ние използваме наблюдения на дискретни полярни сияния от UVS, заедно с наблюдения от MAVEN на слънчевия вятър нагоре по течението, за да определим как честотата на откриване на дискретни сияния варира в зависимост от динамичното налягане на слънчевия вятър, силата на МВФ и ъгълът на конуса на МВФ. Откриваме, че извън областта на силното поле на земната кора (SCFR) в южното полукълбо, честотата на откриване на аврора е относително нечувствителна към ориентацията на IMF, но се увеличава значително с динамичното налягане на слънчевия вятър и се увеличава умерено със силата на IMF. Интересно е обаче, че въпреки че високите динамични налягания на слънчевия вятър предизвикват образуването на повече полярни сияния, те имат малко влияние върху яркостта на авроралните емисии. Като алтернатива, вътре в SCFR, честотата на откриване е само умерено зависима от динамичното налягане на слънчевия вятър и е много по-чувствителна към часовника на IMF и ъглите на конуса. В SCFR е малко вероятно сиянията да възникнат, когато IMF сочи близо до радиални или антирадиални посоки, когато ъгълът на конуса (arccos(Бх/|Б|)) е по-малко от 30° или между 120° и 150°. Заедно тези резултати осигуряват първата изчерпателна характеристика на това как условията на слънчевия вятър срещу вятъра влияят върху образуването на отделни полярни сияния на Марс.

.

Add Comment