شفق قطبی در مریخ چه رنگی است؟

کاوشگر مریخ‌پیمای امید امارات متحده عربی در این ماموریت دریافت که ساختارهایی در مقیاس ریز روی این شفق قطبی پروتون را در طول روز مریخ پوشانده است.

ماموریت تکامل مواد فرار و جو مریخ، شفق قطبی پروتون را در سال ۲۰۱۸ کشف کرد. شفق قطبی پروتون زمانی شکل می‌گیرند که باد خورشیدی با اتمسفر بالایی مریخ برخورد می‌کند. پیش از این، ماموریت تکامل مواد فرار و جو مریخ و مارس اکسپرس آژانس فضایی اروپا از طریق مشاهدات منظم نشان داده بودند که این نوع شفق قطبی به طور مساوی در سراسر نیمکره مریخ توزیع شده است.

با این حال، مشاهدات کاوشگر مریخ‌پیمای امید امارات متحده عربی کاملا متفاوت بود. این بار، شفق قطبی پروتون پویا و متغیر به نظر می‌رسید. محققان آن را "شفق قطبی پروتونی تکه‌ای" (patchy proton aurora) نامیدند. شفق قطبی پروتون تکه‌ای زمانی شکل می‌گیرد که ذرات باردار در شرایط آشفته مستقیما در جو جریان می‌یابند و با کاهش سرعت می‌درخشند.

به نظر می‌رسد که کاوشگر امید امارات متحده عربی، دو سال پس از پرتاب، چیزی را که قبلا در مریخ دیده نشده بود، به سرعت کشف کرده است.

"مایک چافین"(Mike Chaffin) از محققان ماموریت تکامل مواد فرار و جو مریخ گفت: مشاهدات کاوشگر مریخ‌پیمای امید امارات متحده عربی نشان می‌دهد که شفق قطبی به قدری گسترده و بی نظم بوده است که محیط پلاسمایی اطراف مریخ باید واقعا مختل شده باشد و باد خورشیدی مستقیما بر اتمسفر بالای جو تاثیر گذاشته باشد. با ترکیب مشاهدات شفق قطبی کاوشگر مریخ‌پیمای امید امارات متحده عربی با اندازه‌گیری‌های ماموریت تکامل مواد فرار و جو مریخ از محیط پلاسمای شفق قطبی، می‌توانیم این فرضیه را تأیید و مشخص کنیم که آنچه می‌بینیم اساسا نقشه‌ای بود از جایی که باد خورشیدی بر روی این سیاره جریان داشته است.

شفق قطبی پروتون تکه تکه‌ که به تازگی کشف شده یک پدیده خارق‌العاده در نظر گرفته می‌شود. باد خورشیدی معمولا به اتمسفر بالایی مریخ نمی‌رسد زیرا توسط شوک تعظیم و میدان‌های مغناطیسی سیاره سرخ منحرف می‌شود.

شوک تعظیم(Bow shock) مرز میان مغناطیس‌سپهر و یک پیرامون میانگین است. شوک تعظیم برای ستاره‌ها مرز میان بادهای ستاره‌ای آنان و ناحیهٔ درون ستاره‌ای میانگین(ISM) می‌شود. شوک تعظیم در مغناطیس‌سپهر سیاره‌ای، مرزی است که در آن سرعت بادهای خورشیدی به دلیل نزدیک شدن به میدان مغناطیسی زمین ناگهان افت می‌کند.

چافین افزود: تاثیر کامل این شرایط بر جو مریخ ناشناخته است، اما مشاهدات ماموریت تکامل مواد فرار و جو مریخ ناسا و کاوشگر مریخ‌پیمای امید امارات متحده عربی، نقش کلیدی در درک این رویدادهای مرموز ایفا خواهند کرد.

یافته‌های این مطالعه در مجله "Geophysical Research Letters" منتشر شد.