Aurora aurora ditemukan di Mars

Pesawat ruang angkasa MAVEN mendeteksi fenomena auroral yang langka untuk pertama kalinya di luar Bumi

Fenomena eksotis: Untuk pertama kalinya, para peneliti telah mendeteksi auror proton di Mars - suatu bentuk cahaya kutub yang sebelumnya hanya diketahui dari Bumi. © NASA / MAVEN / Universitas Colorado
membacakan

Tirai cahaya UV misterius: para peneliti untuk pertama kalinya menemukan bentuk cahaya kutub yang tidak biasa di Mars. Karena Auror ini bukan disebabkan oleh interaksi elektron angin matahari dengan medan magnet, tetapi oleh proton yang menembus ke atmosfer Mars. Aurora proton semacam itu sebelumnya hanya diketahui dari Bumi, penemuan mereka di Mars sekarang membuktikan bahwa mereka juga ada di tempat lain, seperti yang dilaporkan para peneliti dalam jurnal "Nature Astronomy".

Cahaya utara tidak biasa di lintang tinggi bumi. Garis-garis langit bercahaya kehijauan atau kemerahan muncul ketika partikel berenergi tinggi dari angin matahari - kebanyakan elektron - bertabrakan dengan partikel gas ionosfer. Bahkan di planet lain seperti Jupiter, Saturnus atau Mars dan bahkan di bulan Jupiter Ganymede, para astronom telah mendeteksi lampu kutub.

Proton bukan elektron

Namun ada lampu polar yang menyimpang dari pola asalnya yang biasa. Proton bukan elektron adalah partikel pemicu dalam auror ini. "Mereka berbeda dari emisi Aurora yang khas karena dihasilkan oleh partikel berenergi tinggi sendiri, bukan oleh atom dan molekul atmosfer yang tereksitasi, " jelas Justin Deighan dari University of Colorado di Boulder. Dalam kebanyakan kasus, atom hidrogen adalah sumber radiasi yang sementara menjadi proton melalui hilangnya elektron.

Namun, sejauh ini, Auror proton seperti itu hanya diketahui dari Bumi - dan bahkan di sini jarang. Tetapi sekarang Deighan dan rekan-rekannya telah menunjukkan aurora proton di planet tetangga kita Mars untuk pertama kalinya. Di trek mereka membawa data dari pesawat ruang angkasa NASA MAVEN, yang memonitor, antara lain, radiasi UV dari atmosfer atas Mars.

Lampu UV Misterius: UV Aurora direkam oleh probe MAVEN NASA / MAVEN / University of Colorado

Lampu UV yang konyol

Dalam data UV, para peneliti memperhatikan hal-hal aneh: dari waktu ke waktu radiasi UV Marsatmophere meningkat selama beberapa jam. "Instrumen IUVS mengukur berbagai emisi aliran udara di UV-jauh dan UV-tengah, " lapor para peneliti. Ini mengungkapkan, hanya terlihat dalam sinar ultraviolet, selalu terjadi hanya pada sisi hari planet ini dan pada ketinggian sekitar 150 kilometer. pameran

Tapi apa alasannya? Sebuah jawaban diberikan oleh data pengukuran instrumen lain dari probe MAVEN: Ini mencatat peningkatan masuknya proton berenergi tinggi dari angin matahari setiap kali "aliran udara" Mars terjadi. Jumlah proton di termosfer Mars meningkat tiga kali lipat selama peristiwa ini, para peneliti melaporkan.

"Pencurian" di gelombang haluan

Mungkinkah itu proton aurora dalam rentang UV? Namun proton angin matahari harus mampu menembus ke atmosfer Mars. Namun, biasanya, semua partikel bermuatan dibelokkan dan dicegat oleh gelombang haluan planet ini, seperti yang dijelaskan Deighan dan rekan-rekannya. Meskipun Mars tidak memiliki medan magnet global yang kuat seperti Bumi, ionosfer partikelnya yang bermuatan juga membelokkan angin matahari - seperti perisai.

Proton dari angin matahari menembus gelombang haluan, mengubah diri mereka dengan cara pencurian elektron menjadi hidrogen netral. NASA

"Jawabannya adalah pencurian, " jelas Deighan. "Ketika proton mendekati Mars, proton angin matahari mengubah diri mereka menjadi hidrogen netral dengan mencuri elektron dari tepi luar awan hidrogen yang mengelilingi planet ini." Karena "gelombang busur" hanya Ketika partikel bermuatan dihilangkan, partikel netral berenergi tinggi ini dapat melewatkannya tanpa hambatan dan menembus ke dalam Martatophosphre. Di sana mereka melepaskan sebagian energi mereka sebagai foton ultraviolet proton aurora dibuat.

Juga pada benda langit lainnya?

Ini memperjelas bahwa aurora proton tidak khas bumi dan mereka dapat muncul melalui mekanisme yang berbeda. "Mekanisme pendorong auror proton Mars adalah salah satu yang tidak ada di Bumi, " para peneliti menjelaskan. Akibatnya, peristiwa pendaran UV ini dapat terjadi di mana saja di Mars, sedangkan di Bumi hanya terjadi di area kecil dekat kutub.

"Auror proton Mars lebih dari sekadar pertunjukan ringan, " kata rekan penulis Jasper Halekas dari University of Iowa. "Mereka mengungkapkan bahwa angin matahari di Mars tidak sepenuhnya dibelokkan: beberapa proton angin matahari dapat mengalir melewati gelombang haluan dan memasuki atmosfer."

Yang menarik adalah bahwa benda langit lain seperti Venus atau bulan Saturnus Titan tidak memiliki medan magnet global, tetapi seperti Mars, mereka memiliki gelombang busur dan hidrogen di lapisan atmosfer luarnya. Bertentangan dengan asumsi sebelumnya, mungkin ada auror proton pada mereka dan pada exoplanet. (Nature Astronomy, 2018; doi: 10.1038 / s41550-018-0538-5)

(NASA / Goddard Space Flight Center, 25.07.2018 - NPO)