Странные полярные сияния Марса показали изменение климата на Красной планете

Полярные сияния — по-настоящему впечатляющее зрелище, которое периодически можно увидеть в высоких широтах нашей планеты. Известно, то сияние образуется при взаимодействии частиц атмосферы нашей планеты с электронами, протонами и ионами. Когда в 2016 году космический аппарат Maven НАСА впервые обнаружил сходное явление в атмосфере Красной планеты, исследователи были немало удивлены происходящими на Марсе процессами. Кроме того, марсианское полярное сияние может помочь ученым отслеживать потерю воды из атмосферы Марса.

Вид из космоса на полярное сияние

Как образуются полярные сияния?

Как известно, полярные сияния на Земле — это красочные проявления света и огней в ночном небе поблизости от полярных регионов планеты, где их чаще всего называют северным и южным сияниями. Тем не менее, аналогичное сияние на Марсе происходит не только в полярной зоне соседней планеты, но и практически повсеместно. Сияния на Марсе происходят в невидимом человеческому глазу ультрафиолетовом спектре, однако их легко обнаружить с помощью ультрафиолетового спектрографа изображений (IUVS) на космическом аппарате MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN).

Согласно поставленной задаче от НАСА, основная миссия MAVEN на Красной планете заключается в исследовании запасов воды, а также причин ее массовой потери в далеком прошлом. Известно, что Красная планета далеко не всегда имела ржаво-рыжий цвет своей поверхности, однако, потеряв большую часть своей атмосферы и влаги, Марс превратился в сухой и холодный негостеприимный мир. Поскольку сияния на Марсе косвенно генерируются остатками водорода, полученными из марсианской воды, постоянно улетучивающейся в космос, обнаруженные сияния могут быть использованы при отслеживании современных потерь марсианской жидкости.

Как сообщает портал phys.org, ультрафиолетовые сияния Марса также могут рассказать ученым об изменениях климата в этом загадочном мире, постоянно дающем поводы в очередной раз усомниться в своей безжизненности. Так, все полярные сияния на Земле и Марсе так или иначе связаны с солнечной активностью, будь то при взрывах высокоскоростных частиц во время солнечных бурь или же при порывах солнечного ветра, непрерывный поток которого движется в космосе со скоростью около полутора миллиона километров в час.

Например, северное сияние на Земле происходит именно в результате нарушения сильной солнечной активностью целостности магнитосферы Земли, заставляя электроны солнечного ветра врезаться в частицы газа в верхней атмосфере темной стороны Земли, обеспечивая при этом их активное свечение. Аналогичные процессы приводят и к возникновению дискретного и диффузного сияний Марса — двух типов сияний, которые ранее наблюдались лишь на марсианской темной стороне.

Известно, что в течение летнего периода, Красная планета также находится на самом близком расстоянии от Солнца, порождая одновременно огромные пыльные бури, способные полностью закрыть планету от внешних наблюдений. Исследователи склонны считать, что летнее потепление и активность пыли вызывают протонные полярные сияния, которые заставляют водяной пар высоко подниматься в атмосферу. Солнечный экстремальный ультрафиолетовый свет разбивает воду на основные составляющие — кислород и водород, последний из которых весьма слабо связан с гравитацией Марса, легко улетучиваясь в космос и создавая некое подобие газовой оболочки над поверхностью планеты. Относительно большая концентрация водорода в атмосфере Марса активно реагирует на протоны солнечного ветра, создавая при этом более частое и яркое полярное сияние.