Een nieuw gepubliceerde studie, gepresenteerd op 12 december tijdens de bijeenkomst van de American Geophysical Union (AGU), onthult dat een soort Martiaanse aurora die oorspronkelijk werd gedetecteerd door NASA's MAVEN-ruimtevaartuig, in feite de meest voorkomende aurora op de Rode Planeet is, Onderzoekers van de Embry-Riddle Aeronautical University zeiden.

De studie, co-auteur van wetenschappers van de University of Colorado Boulder's Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) en gefinancierd door de MAVEN-missie (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), suggereert ook een manier om waterverlies te volgen en beter te begrijpen hoe het klimaat op Mars in de loop van de tijd is veranderd, meldde het team.

In tegenstelling tot de schitterend gekleurde aurora's die langs de nachtelijke hemel dansen in de buurt van de poolgebieden van de aarde, de meest voorkomende aurora op Mars is een fenomeen van de dag dat een proton-aurora wordt genoemd, legde Embry-Riddle Ph.D. kandidaat Andréa Hughes, hoofdauteur van een paper die op 12 december in de Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek, Ruimtefysica .

Proton-aurora's op Mars ontstaan ​​wanneer de zonnewind naar de enorme waterstofwolk stroomt die Mars omhult, en positief geladen protonen worden geneutraliseerd door elektronen van waterstofatomen te grijpen. Wanneer die energieke, snel bewegende atomen interageren met moleculen in de lagere atmosfeer, ze zenden ultraviolet licht uit, het creëren van een proton-aurora, zei Hughes.

"Waarnemingen van proton-aurora's op Mars bieden een uniek perspectief op waterstof en, daarom, waterverlies van de planeet, " Co-auteur Dr. Edwin Mierkiewicz van Embry-Riddle zei. "Door dit onderzoek, we kunnen een dieper begrip krijgen van de interacties van de zon met de bovenste atmosfeer van Mars en met soortgelijke lichamen in ons (zonnestelsel), of in een ander zonnestelsel, die geen mondiaal magnetisch veld hebben."

De onderzoekers ontdekten dat proton-aurora's op Mars frequenter en intenser waren wanneer de niveaus van waterstof die in de atmosfeer ontsnapte het hoogst waren. In aanvulling, co-auteur Mike Chaffin van de Universiteit van Colorado Boulder zei:"het team zag veel meer proton-aurora's aan de dagzijde van Mars tijdens de hete, stoffig zuidelijk zomerseizoen, wanneer de planeet dichter bij de zon is." Proton-aurora's werden waargenomen in 14 procent van alle waarnemingen overdag in de dataset, en in meer dan 80 procent van de zuidelijke zomerwaarnemingen overdag.

Wervelend stof en hogere temperaturen tijdens de zuidelijke zomer van Mars zorgen ervoor dat waterdamp naar grote hoogten wordt gebracht, waar het extreem ultraviolette licht van de zon het water kan splitsen in waterstof en zuurstof. Omdat waterstof licht van gewicht is, het filtert naar de top van de atmosfeer van Mars en verrijkt de omringende waterstofwolk van de planeet, of corona. Deze "opgeblazen" waterstofcorona kan gemakkelijker van de planeet ontsnappen en interageren met inkomende zonnewindprotonen, produceren meer proton aurora's tijdens dit seizoen.

Dus, proton aurora's "kan feitelijk worden gebruikt als een proxy voor wat er gebeurt in de waterstofcorona rond Mars, en daarom, een proxy voor tijden van verhoogde atmosferische ontsnapping en waterverlies, ' zei Hughes.

Hoewel proton-aurora's van Mars niet kunnen worden gezien door menselijke ogen, detectie was geen probleem voor het Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS) -instrument op het MAVEN-ruimtevaartuig van NASA. De studie maakte gebruik van MAVEN/IUVS-gegevens die meerdere Marsjaren omvatten.

Toen MAVEN in 2016 voor het eerst proton-aurora's ontdekte, onderzoekers dachten dat dergelijke gebeurtenissen "vrij zeldzaam waren omdat we niet naar de juiste tijden en plaatsen keken, " zei Chaffin. In latere onderzoeken, echter, de wetenschappers bevestigden dat proton-aurora's veel voorkomen op Mars. "Ter vergelijking, " zei Dr. Nick Schneider, studie co-auteur en leider van het IUVS-team bij LASP, "de twee andere soorten aurora's van Mars die meer lijken op de nachtelijke gebeurtenissen op aarde - discrete en diffuse aurora's - worden zelden waargenomen op Mars."

Het doel van NASA's MAVEN-missie, gelanceerd in november 2013 is om te leren hoe Mars het grootste deel van zijn atmosfeer en water verloor en veranderde in een koude, droog, onherbergzame planeet. De hoofdonderzoeker van MAVEN is gevestigd aan de Universiteit van Colorado / LASP en het MAVEN-project wordt beheerd door NASA's Goddard Space Flight Center.

Hughes is een Ph.D. kandidaat die een doctoraat in Engineering Physics van Embry-Riddle nastreeft. Ze hoopt ooit voor NASA te werken als onderdeel van het team dat de eerste mensen naar Mars stuurt.

"Misschien ooit, wanneer interplanetair reizen gemeengoed wordt, reizigers die tijdens de zuidelijke zomer op Mars aankomen, zullen op de eerste rij zitten om de proton-aurora's van Mars te observeren die majestueus over de dagzijde van de planeet dansen (terwijl ze een ultraviolet-gevoelige bril dragen, natuurlijk), "zei ze. "Deze reizigers zullen uit de eerste hand getuige zijn van de laatste stadia van Mars die de rest van zijn water aan de ruimte verliest."