Marse yra pašvaistės be pasaulinio magnetinio lauko, ir mes pagaliau žinome, kaip tai padaryti


Žemės pašvaistės yra nuostabus stebuklas, tačiau mūsų planeta nėra vienintelė vieta Saulės sistemoje, kur galima aptikti šiuos reiškinius.

Atmosferos švytėjimas, nors kartais nematomais bangos ilgiais, buvo pastebėtas kiekvienoje planetoje, išskyrus Merkurijusir net kai kurie mėnuliai Jupiteris… ir net kometa. Bet Marsas čia darosi įdomu. Raudonoji planeta garsėja prarastu pasauliniu magnetiniu lauku – ingredientu, kuris vaidina lemiamą vaidmenį formuojant pašvaistę kitur.

Tačiau tai nereiškia, kad Marse visiškai nėra magnetizmo. Lokalizuotų magnetinių laukų regionai išdygsta iš kai kurių plutos regionų, ypač pietiniame pusrutulyje. Nauja analizė patvirtino, kad šie maži vietiniai magnetiniai laukai sąveikauja su saulės vėju įdomiais būdais, kad sukurtų Marso diskrečios (arba struktūrinės) ultravioletinės auroros.

„Turime pirmąjį išsamų tyrimą, kuriame nagrinėjama, kaip saulės vėjo sąlygos veikia Marso pašvaistę. sakė fizikas ir astronomas Zachary Girazian iš Ajovos universiteto.

„Mūsų pagrindinė išvada yra ta, kad stipraus plutos lauko regione auroros pasireiškimo dažnis daugiausia priklauso nuo saulės vėjo magnetinio lauko orientacijos, o už stipraus plutos lauko regiono pasireiškimo dažnis daugiausia priklauso nuo saulės vėjo dinaminio slėgio.

Čia, Žemėje, mes gana gerai žinome, kaip vyksta pašvaistės – borealis ir australis. Jie atsiranda, kai saulės vėjo dalelės susiduria su Žemės magnetosfera, o paskui magnetinio lauko linijomis pagreitėja iki aukštų platumų, kur patenka į viršutines atmosferos dalis.

Ten jie sąveikauja su atmosferos dalelėmis, kad sukurtų mirgančias šviesas, kurios šoka per dangų.

Įrodymai rodo, kad reiškiniai kituose kūnuose formuojasi panašiai. Pavyzdžiui, galingas, nuolatinis Jupiterio pašvaistė taip pat palengvina didžiulės planetos sudėtingą magnetinį lauką.

Tačiau pasaulinis Marso magnetinis laukas sumažėjo gana anksti planetos istorijoje, palikdamas tik magnetizmo lopinėlius, išsaugotus magnetizuotuose mineraluose plutoje. Ultravioletiniai vaizdai Marso naktį atskleidė, kad pašvaistės linkusios formuotis šalia šių plutos magnetinių laukų, o tai prasminga, jei dalelių pagreitinimui reikalingos magnetinio lauko linijos.

Girazian ir jo komandos darbe taip pat atsižvelgiama į saulės vėjo sąlygas. Jie išanalizavo duomenis iš Marso atmosfera ir nepastovi evoliucija (MAVEN) erdvėlaivis, kuris nuo 2014 m. renka ultravioletinius raudonosios planetos vaizdus. Jame taip pat įrengtas instrumentas, vadinamas Saulės vėjo jonų analizatoriumi, kuris, nenuostabu, analizuoja saulės vėją.

Jie palygino duomenis apie dinaminį saulės vėjo slėgį, taip pat tarpplanetinio magnetinio lauko stiprumą ir kampą su ultravioletiniais duomenimis apie Marso pašvaistę. Jie nustatė, kad už plutos magnetinio lauko regionų dinaminis saulės vėjo slėgis vaidina svarbų vaidmenį nustatant auroros dažnį.

Tačiau atrodo, kad saulės vėjo slėgis turi mažai įtakos minėtų pašvaisčių ryškumui. Tai rodo, kad kosminiai oro reiškiniai, tokie kaip vainikinių masių išmetimai, kai iš Saulės išmetamos įkrautų dalelių masės ir yra susijusios su didesniu saulės vėjo slėgiu, gali sukelti Marso pašvaistę.

Atrodo, kad plutos magnetinio lauko srityse magnetinio lauko ir saulės vėjo orientacija vaidina svarbų vaidmenį formuojant Marse auroras. Tam tikromis kryptimis saulės vėjas atrodo palankus magnetinio susijungimo įvykiams arba dalelių pagreičiui, reikalingam ultravioletiniam švytėjimui sukurti.

Pasak tyrėjų, šie rezultatai atskleidžia naujos informacijos apie tai, kaip sąveika su saulės vėju gali sukurti auroras planetoje, kurioje nėra visuotinio magnetinio lauko. Ši informacija gali būti naudojama siekiant padėti geriau suprasti atskirų pašvaistės formavimąsi labai skirtinguose pasauliuose.

„Dabar yra labai vaisingas ir įdomus laikas tirti aurorą Marse“, Girazian pasakė.

„Maven turima diskrečių auroros stebėjimų duomenų bazė yra pirmoji tokio pobūdžio, leidžianti pirmą kartą suprasti pagrindines auroros ypatybes.

Tyrimas buvo paskelbtas Geofizinių tyrimų žurnalas: kosmoso fizika.