El resplandor marcià posa de manifest el canvi climàtic

El resplandor marcià posa de manifest el canvi climàtic
El resplandor marcià posa de manifest el canvi climàtic
Anonim

Segons els resultats de la nova missió, l’aurora marciana, identificada per primera vegada per una sonda espacial de la NASA el 2016, és en realitat la forma d’aurora més comuna que es troba al planeta vermell.

A la Terra, les aurores se solen veure com manifestacions brillants de llum al cel nocturn a prop de les regions polars, on s’anomenen aurores boreals i llums meridionals. L’aurora de protons a Mart es produeix durant el dia i emet radiació ultraviolada, de manera que és invisible per a l’ull humà, però es pot detectar mitjançant l’instrument Espectrògraf per Imatges Ultraviolades (IUVS) de la sonda MAVEN.

La missió de MAVEN és explorar com el planeta vermell va perdre la major part de la seva atmosfera i aigua, canviant el seu clima d’un clima que podria suportar la vida a un clima fred, sec i inhòspit. Atès que l’aurora de protons és generada indirectament per hidrogen procedent de l’aigua marciana que està en procés de filtració a l’espai, aquesta aurora es pot utilitzar per rastrejar la pèrdua d’aigua que hi ha a Mart.

"En un nou estudi que va fer servir dades MAVEN / IUVS de diversos anys a Mart, l'equip va trobar que els períodes d'augment de les emissions atmosfèriques corresponen a un augment de la intensitat de l'aurora de protons", va dir l'autor principal Andrea Hughes de la Embry-Riddle Aviation University, Florida. “Potser un dia, quan els viatges interplanetaris esdevinguin habituals, els viatgers que arribin a Mart durant l’estiu sud tindran seients a la primera fila per veure la llum del protó marcià ballant majestuosament pel planeta diürn (amb ulleres sensibles als UV, és clar) … Els viatgers veuran amb els seus propis ulls les darreres etapes de Mart, que està perdent la resta de l’aigua.

Diferents fenòmens donen lloc a diferents tipus d’aurores. Totes les aurores de la Terra i Mart són alimentades per l’activitat solar, ja siguin explosions de partícules d’alta velocitat conegudes com a tempestes solars, erupcions de gasos i camps magnètics conegudes com a expulsions de massa coronal o ràfegues de vent solar que bufen contínuament a través de l’espai aproximadament a milions de quilòmetres en hora. Per exemple, les aurores boreals i meridionals de la Terra es produeixen quan una intensa activitat solar altera la magnetosfera terrestre, cosa que obliga els electrons d’alta velocitat a xocar contra partícules de gas a l’atmosfera superior nocturna de la Terra i fer-los brillar. Processos similars donen lloc a aurores discretes i difuses a Mart, dos tipus d’aurores anteriorment observades a la banda nocturna de Mart.

Les aurores de protons es formen quan els protons del vent solar (que són àtoms d’hidrogen despullats d’electrons per un escalfament intens) interactuen amb l’atmosfera superior del costat diürn de Mart. Quan s’acosten a Mart, els protons del vent solar es converteixen en àtoms neutres, robant electrons dels àtoms d’hidrogen a la vora exterior de la corona d’hidrogen marcià, l’enorme núvol d’hidrogen que envolta el planeta. Quan els àtoms d’entrada d’alta velocitat entren a l’atmosfera, part de la seva energia s’emet com a llum ultraviolada.

Quan l'equip MAVEN va veure per primera vegada la resplendor del protó, van pensar que era un fenomen inusual. "Al principi, pensàvem que aquests esdeveniments eren bastant rars perquè no miràvem el moment i el lloc adequats", va dir Mike Chaffin, investigador del Laboratori de Física Atmosfèrica i Espacial (LASP) de la Universitat de Colorado i segon autor de l'estudi. "Però després d'una inspecció més detallada, hem trobat que les aurores de protons són molt més freqüents durant l'estiu durant les observacions del sud durant l'estiu del que esperàvem originalment".

L'equip va trobar aurores de protons en aproximadament el 14% de les observacions diürnes, augmentant en més del 80% dels casos quan només es tenen en compte les observacions diürnes d'estiu del sud. "En comparació, l'IUVS ha detectat aurores difuses a Mart en un percentatge de geometries favorables, i les aurores discretes són encara més rares", va dir Nick Schneider, coautor i líder d'equip de l'IUVS a LASP.

Imatges de la resplendor de protons de Mart. L'espectrògraf ultraviolat MAVEN observa l'atmosfera de Mart, capturant simultàniament imatges d'hidrogen neutre i aurora de protons (esquerra). Les observacions en condicions normals mostren la presència d’hidrogen al disc i a l’atmosfera expandida del planeta des d’un mirador al costat nocturn (mig). La radiació de protons es veu com un alleugeriment significatiu al disc (dreta); En restar la contribució de l’hidrogen neutre, la distribució de l’aurora del protó es troba quan arriba a la màxima brillantor a la rodalia immediata del disc marcià.

La correlació amb els estius del sud ha deixat clar per què les aurores de protons són tan comunes i com es poden utilitzar per rastrejar la pèrdua d’aigua. Durant l'estiu meridional a Mart, el planeta també està a prop del Sol en la seva òrbita i es poden produir enormes tempestes de pols. L’escalfament estival i l’activitat polsegosa semblen desencadenar aurores de protons, cosa que provoca que el vapor d’aigua pugi a l’atmosfera. La llum ultraviolada del sol descompon l’aigua en els seus components, l’hidrogen i l’oxigen. L’hidrogen lleuger està lligat lliurement per la gravetat de Mart i enforteix la corona d’hidrogen que envolta Mart, augmentant la pèrdua d’hidrogen a l’espai. Més hidrogen a la corona fa que les interaccions amb els protons del vent solar siguin més freqüents, creant un resplendor de protons més freqüent i més brillant.

"Totes les condicions necessàries per crear una aurora de protons marcians (com ara protons de vent solar, una atmosfera d'hidrogen expandida i l'absència d'un camp magnètic dipolar global) estan més disponibles a Mart que les necessàries per crear altres tipus d'aurora", explica Hughes. dit. "A més, el vincle entre les observacions MAVEN significa que l'aurora de protons es pot utilitzar realment per al que passa a la corona d'hidrogen que envolta Mart i, per tant, augmentar temporalment les emissions atmosfèriques i la pèrdua d'aigua".

Recomanat: