Mata kita tidak bisa melihatnya, tetapi aurora Mars ada di sana, dan lebih umum dari yang pernah kita pikirkan. Aurora aurora pertama kali ditemukan pada tahun 2016 oleh pesawat ruang angkasa MAVEN milik NASA. Sekarang beberapa hasil baru memperluas pengetahuan kita tentang aurora yang tidak biasa ini.
Sebagian besar pembaca Space Magazine tahu tentang aurora Bumi dan bagaimana mereka dibuat. Ketika angin matahari yang cukup kuat menghantam magnetosfer Bumi, partikel (biasanya elektron tetapi terkadang proton) tereksitasi dan mengionisasi komponen yang berbeda di atmosfer. Itu memancarkan beragam warna dan bentuk cahaya. Fenomena ini menciptakan tampilan yang bergerak dan sesaat yang memikat mata. Auroras biasanya terbatas pada garis lintang utara dan selatan kecuali ketika angin matahari sangat kuat.
Aurora aurora mirip, dan berbeda.
Aurora aurora Mars adalah semua proton aurora, dan itu terjadi pada siang hari. Mereka hanya memancarkan sinar ultraviolet, yang berarti mata kita buta terhadapnya. Tetapi sebuah instrumen pada pesawat ruang angkasa MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) dapat melihatnya. Ini disebut Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS.)
MAVEN sedang menyelidiki atmosfer Mars. Salah satu pertanyaannya sangat spesifik: bagaimana atmosfernya hilang? Untuk menjawabnya ia mengamati atmosfer atas, ionosfer, dan bagaimana Mars berinteraksi dengan angin matahari. Sebagai bagian dari pekerjaannya, ia menemukan aurora proton Mars.
Aurora aurora Mars dan hilangnya atmosfer Mars dan kelayakhuniannya saling terkait. Mars dikelilingi oleh hidrogen korona yang berasal dari planet itu sendiri. Ketika hidrogen ini lolos dari Mars, ia menciptakan kehilangan air. Ada korelasi antara tingkat dan intensitas aurora Mars dan kehilangan air.
"Mungkin suatu hari, ketika perjalanan antarplanet menjadi hal biasa ... pelancong akan menyaksikan secara langsung tahap akhir Mars kehilangan sisa airnya ke ruang angkasa."
Andréa Hughes, Penulis Utama, Universitas Aeronautika Embry-Riddle
Ketika angin matahari dari Matahari menyerang Mars, itu benar-benar hanya proton: atom hidrogen dengan elektronnya dilucuti oleh panas yang hebat. Proton menyerang hidrogen korona, mencuri elektron dan menjadi atom lagi dengan muatan netral. Karena sekarang netral, ia melewati goncangan magnetosfer Mars. Kemudian atom itu menghantam atmosfer tipis Mars, bertabrakan dengan molekul gas dan memancarkan sinar ultraviolet.
"Dalam studi baru ini menggunakan data MAVEN / IUVS dari beberapa tahun Mars, tim telah menemukan bahwa periode peningkatan pelarian atmosfer berhubungan dengan peningkatan kejadian dan intensitas proton aurora," kata Andréa Hughes dari Embry-Riddle Aeronautical University di Daytona Beach, Florida . Hughes adalah penulis utama sebuah makalah baru berjudul "Proton Aurora on Mars: Fenomena Dayside Pervasif di Musim Panas Selatan." Itu diterbitkan 12 Desember di Journal of Geophysical Research, Space Physics.
“Mungkin suatu hari, ketika perjalanan antarplanet menjadi hal yang biasa, para pelancong yang tiba di Mars selama musim panas selatan akan memiliki kursi baris depan untuk mengamati aurora proton Mars dengan anggun menari di sepanjang sisi planet (tentu saja, sambil mengenakan kacamata ultraviolet-sensitif). Para pelancong ini akan menyaksikan secara langsung tahap akhir Mars kehilangan sisa airnya ke angkasa, ”kata Hughes dalam siaran pers.
Pertama kali MAVEN melihat aurora Mars, para ilmuwan mengira itu adalah fenomena yang relatif jarang. Tetapi sekarang mereka lebih sering menemukan aurora proton UV ini. "Pada awalnya, kami percaya bahwa peristiwa ini agak jarang karena kami tidak melihat waktu dan tempat yang tepat," kata Mike Chaffin, ilmuwan penelitian di Laboratorium Colorado University of Boulder untuk Fisika Atmosfer dan Antariksa (LASP) dan penulis kedua penelitian.
"Tapi setelah melihat lebih dekat, kami menemukan bahwa proton aurora terjadi jauh lebih sering di pengamatan musim panas selatan hari daripada yang kami harapkan." Tim tersebut telah menemukan proton aurora di sekitar 14 persen pengamatan di siang hari mereka, yang meningkat hingga lebih dari 80 persen dari waktu ketika hanya pengamatan musim panas selatan hari dipertimbangkan. "Sebagai perbandingan, IUVS telah mendeteksi aurora difus di Mars dalam beberapa persen orbit dengan geometri yang menguntungkan, dan deteksi aurora diskrit masih lebih jarang dalam dataset," kata Nick Schneider, rekan penulis dan pemimpin tim IUVS di LASP.
Fakta bahwa aurora ini lebih berlimpah selama musim panas, khususnya musim panas selatan, membuat para ilmuwan penasaran. Itu adalah petunjuk bagaimana mereka bisa melacak kehilangan air Mars yang berkelanjutan. Mars paling dekat dengan Matahari selama selatan dan musim panas, dan karenanya menerima lebih banyak angin matahari. Musim panas juga dapat menyebabkan badai debu besar, yang tidak hanya menciptakan menara debu yang luas hingga ketinggian 80 kilometer, tetapi juga memaksa uap air tinggi ke atmosfer.
UV Matahari memecah uap air menjadi hidrogen dan oksigen, dan peningkatan hidrogen dalam hidrogen corona Mars berarti interaksi antara itu dan partikel surya meningkat, menciptakan aurora UV.
“Semua persyaratan yang diperlukan untuk membuat aurora proton Mars (misalnya., proton angin matahari, atmosfer hidrogen yang diperpanjang, dan tidak adanya medan magnet dipol global) lebih sering tersedia di Mars daripada yang diperlukan untuk membuat jenis aurora lainnya, ”kata Hughes. "Juga, hubungan antara pengamatan MAVEN tentang peningkatan pelarian atmosfer dan peningkatan frekuensi dan intensitas proton aurora berarti bahwa proton aurora sebenarnya dapat digunakan sebagai proksi untuk apa yang terjadi di hidrogen korona yang mengelilingi Mars, dan oleh karena itu, proxy untuk waktu peningkatan pelarian atmosfer dan kehilangan air. ”
Lebih:
- Siaran Pers: Newfound Marsian Aurora Sebenarnya Yang Paling Umum; Memperlihatkan Iklim yang Berubah di Mars
- Makalah Penelitian: Aurora Proton di Mars: Fenomena Dayside Pervasif di Musim Panas Selatan
- Majalah Luar Angkasa: Ketika Badai Mars Benar-Benar Melaju, Mereka Membuat Menara Debu 80 Kilometer Tinggi
- Abstrak Penelitian: Pengamatan Mars Express terhadap Hydrogen Corona of Mars
