На Марсе полярные сияния сияют все лето в ультрафиолетовом свете

Полярные сияния, разворачивающиеся в марсианских небесах, являются потрясающими картинами, и они также предлагают важные подсказки о том, как вода Красной планеты выходит в ее атмосферу. 

Тип сияний, называемый протонной Авророй, был впервые идентифицирован на Марсе в 2016 году, используя данные из космических аппаратов Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN). Это полярное сияние, которое возникает в дневное время и производит ультрафиолетовый свет , невидимо невооруженным глазом, но было замечено прибором Maven Imaging ультрафиолетового спектрографа (IUVS).

Недавно исследователи внимательно изучили марсианские протонные полярные сияния, проанализировав данные, накопленные за годы наблюдений, и описав свои выводы в новом исследовании. Они обнаружили, что эти полярные сияния не так редки, как первоначально думали. На самом деле, они являются самыми распространенными полярными сияниями на Марсе, и они происходят "с почти 100% частотой встречаемости на дневной стороне планеты в южное лето",-сказал ведущий автор исследования Андре Хьюз, докторант в области инженерной физики в Embry-Riddle Aeronautical University в Дейтона-Бич, штат Флорида.

"Подумать только, что вероятность увидеть протонное сияние в течение южного лета на дневной стороне приближается к 100%! - говорит Хьюз. "Это, я думаю, было самым удивительным для меня и, я думаю, для большинства членов команды."

Полярные сияния на Земле обычно появляются, когда потоки заряженных частиц от солнца — также известные как солнечные ветры, путешествующие со скоростью около 1,6 миллиона км/ч — врезаются в магнитное поле нашей планеты . Высокоэнергетические столкновения между солнечными частицами и частицами атмосферного газа создают свечения неба, такие как северное и южное сияние.

Марсианские протонные полярные сияния также начинаются с солнечных ветров. Но в этом случае заряженные протоны сталкиваются с облаком водорода, окружающим Марс. Там они отталкивают электроны от атомов водорода, что нейтрализует протоны. Когда эти энергетически нейтральные атомы входят в нижнюю атмосферу Марса, их столкновения с молекулами вызывают ультрафиолетовое свечение — протонное сияние..

Почему эти полярные сияния так часто встречаются в течение марсианского южного лета? "Мы уже несколько лет знаем о сезонных изменениях в водородной короне" — облаке водорода, окружающем Марс, — которое находится на самой высокой высоте в период Летнего Солнцестояния, - сказал Хьюз. Другими словами, летние месяцы-это когда водородное облако Марса идеально расположено, чтобы часто взаимодействовать с солнечными ветрами и производить почти постоянные протонные полярные сияния.

И это еще не все, что обнаружили исследователи. По мере повышения температуры в летние месяцы поднимающиеся пылевые облака уносят водяной пар от поверхности Марса. 

"Это заставляет водород распадаться на водород и кислород, и это заставляет его выходить", - сказал Хьюз. "Из — за этого — и из-за связи между протонами солнечного ветра, взаимодействующими с водородом в атмосфере Марса-мы знаем, что когда мы видим протонное сияние, источником которого является не только солнечный ветер, но и эта вода, которая распадается и теряется в космосе."

В этот момент Вы можете задаться вопросом, смогли бы вы увидеть протонное сияние, если бы вы стояли на Марсе, но, к сожалению, вы не будете этого видеть.

"Это не то, что можно было бы наблюдать с поверхности, потому что мы смотрим на это в ультрафиолетовом свете, а ультрафиолет поглощается в атмосфере. Так что к тому времени, когда он доберется до поверхности, вы его уже не увидите, - сказал Хьюз.

Тем не менее, предположим, что вы были космическим путешественником, прибывающим на Марс в дневное время летом в Южном полушарии. Если вы наденете ультрафиолетовые очки во время приближения вашего космического корабля, "тогда да, вы абсолютно сможете увидеть это прекрасное протонное сияние, танцующее в атмосфере", - сказал Хьюз.

Но поскольку космический полет человека на Марс все еще является далекой мечтой, может пройти некоторое время, прежде чем люди испытают это внушающее благоговейный трепет зрелище.