Необичайно сияние на Марс
Мисия: Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN)

---

Сиянията са огромни светещи ивици, играещи с разноцветна призрачна светлина в атмосферата около полюсите на Земята. Нашият скалист съсед Марс също притежава сияния, дори космическият кораб „Мавен“ е открил нов тип марсианско сияние. То е малко необичайно, защото по-голямата част от него настъпва в дневната страна на планетата. Там сиянията са много трудни за изучаване.

Сиянията настъпват, когато енергийни частици достигнат атмосферата на дадена планета и бомбардират газовете, придавайки им блясък. Обикновено, виновник за сияния са електроните, но по някой път протоните също могат да предизвикат светене въпреки че този случай е по-рядък.

Сега екипът на Мавен е научил, че на Марс протоните правят същото което електроните на Земята – създават полярност. Заради силната топлина Слънцето често изхвърля особено силен импулс от протони или това са водородни атоми лишени от техните самотни електрони. Тези протони се движат със скорост повече от 3 милиона километра в час и те са наречени „слънчев вятър“.

Ултравиолетовият спектрограф на мисията е наблюдавал, че в някои случаи ултравиолетовата светлина идваща от водорода в горната атмосфера на Марс мистериозно се усилва за няколко часа. Откритието е, че това сияние е настъпило когато друг инструмент „анализатора на слънчев вятър“ е регистрирал усилен интензитет на протони от слънчевия вятър.

Но две неща правят този вид сияние на пръв поглед да изглежда невъзможно. Най-напред, как тези частици преминават през лъкоподобния шок на планетата. Това е магнитна пречка, която обикновено отклонява заредените частици от слънчевия вятър около Марс. Второто нещо е, как протоните могат да отделят светлина, понеже атомите се нуждаят от електрони за правят това?

Отговорът е следният - когато протоните наближат Марс, те се трансформират в неутрални атоми като открадват електрони от външния ръб на огромния облак от водород заобикалящ планетата. Шокът може да отклони само заредени частици, така че тези неутрални атоми преминават през него.

След това, когато тези високоскоростни входящи атоми попаднат в атмосферата, част от тяхната енергия се излъчва като ултравиолетова светлина. Всъщност един входящ атом може да се сблъска с молекулите от атмосферата стотици пъти преди да се забави, като излъчва поредица от ултравиолетови фотони.

Излиза, че тези протонни сияния на Марс са нещо повече от светлинно шоу, дори са полезни. Слънчевият вятър не е напълно отклонен от планетата и данните показват как протоните могат да се промъкнат през бариерата на шока и да депозират енергия в атмосферата, дори повишават съдържанието на водород там.

Протонните сияния се срещат на Земята но не толкова често като на Марс. Една ключова разлика е, че силното магнитно поле на Земята отклонява слънчевия вятър в много по-голяма степен отколкото на Марс. На Земята този вид сияния се срещат само в много малки райони в близост до полюсите, докато на Марс те могат да се случат навсякъде.

Протонната полярност обаче може да бъде често срещана на Венера и на Титан. Подобно на Марс, тези два свята нямат собствени магнитни полета и притежават много водород в горните си атмосфери или това са много електрони за споделяне. Ако погледнем по-нататък, вероятно много планети, обикалящи около други звезди ще притежават същите благоприятни условия и те вероятно ще се озаряват от протонни сияния.

Тази анимация показва как се предизвикват протонните сияния на Марс. Credit: NASA

---

• 1614
• 0
• Mar 27, 2020

---

Коментар