Łazik Perseverance uchwycił zorze na Marsie
Należący do NASA łazik Perseverance, podczas niezwykle intensywnej burzy słonecznej, zarejestrował pierwszy raz w historii zorze na Marsie w świetle widzialnym.
.W dniu 15 marca 2024 r., w pobliżu szczytu trwającego cyklu słonecznego, Słońce wytworzyło rozbłysk i towarzyszący mu koronalny wyrzut masy (CME) – masywną eksplozję gazu i energii magnetycznej, która niosła ze sobą duże ilości energetycznych cząstek. Ta aktywność doprowadziła do powstania intensywnych zórz w całym Układzie Słonecznym, w tym na Marsie, gdzie łazik marsjański NASA Perseverance, wykrył je po raz pierwszy w świetle widzialnym z powierzchni innej planety.
„To ekscytujące odkrycie otwiera nowe możliwości badania zórz polarnych i potwierdza, że mogą one być widoczne dla przyszłych astronautów na powierzchni Marsa” – mówi Elise Knutsen z University of Oslo.
.Na Ziemi zorze powstają, gdy cząstki słoneczne oddziałują z polem magnetycznym Ziemi, kierując je w stronę biegunów, gdzie zderzają się z gazami atmosferycznymi i emitują światło. Najpopularniejszy kolor, zielony, jest powodowany przez wzbudzone atomy tlenu emitujące światło o długości fali 557,7 nanometrów. Naukowcy teoretyzowali, że zorze na Marsie mogą również występować w tym kolorze, ale sugerowali, że będą one znacznie słabsze i trudniejsze do uchwycenia niż te na Ziemi.
Ze względu na brak globalnego pola magnetycznego, Mars ma inne rodzaje zórz niż te ziemskie. Jednym z nich są zorze związane z słonecznymi cząstkami energetycznymi (solar energetic particle – SEP), które misja NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) odkryła w 2014 roku. Pojawiają się one, gdy niezwykle energetyczne cząstki słoneczne uderzają w marsjańską atmosferę, powodując reakcję, która sprawia, że świeci ona na niebie.
Podczas gdy MAVEN obserwował zorze związane z SEP w świetle ultrafioletowym z orbity, zjawisko to nigdy nie zostało zaobserwowane w świetle widzialnym z powierzchni planety. Ponieważ zjawiska tego rodzaju zwykle występują podczas burz słonecznych, które nasilają się podczas maksimum słonecznego, naukowcy postanowili uchwycić obrazy i widma zorzy związanej z SEP z powierzchni Marsa w szczycie trwającego cyklu słonecznego.
Dzięki modelowaniu komputerowemu, astronomowie określili optymalny kąt dla spektrometru SuperCam i kamery Mastcam-Z łazika Perseverance, aby mógł zaobserwować zorze na Marsie w świetle widzialnym. Po opracowaniu strategii obserwacji wszystko sprowadzało się do wyczucia czasu.
„Sztuką było wybranie dobrego koronalnego wyrzutu masy, takiego, który przyspieszyłby i wyrzucił wiele naładowanych cząstek do atmosfery Marsa” – podkreśla Elise Knutsen.
W wybraniu odpowiedniego czasu obserwacji pomogli naukowcy z Moon to Mars (M2M) Space Weather Analysis Office i Community Coordinated Modeling Center (CCMC). Badacze z M2M dostarczają w czasie rzeczywistym analizy erupcji słonecznych do CCMC, aby zainicjować symulacje koronalnych wyrzutów masy w celu ustalenia, czy mogą one mieć wpływ na bieżące misje NASA. Gdy symulacje sugerują potencjalny wpływ, astronomowie wysyła alert.
15 marca 2024 roku naukowcy ustaliła, że w kierunku czerwonej planety zmierza znacząca burza słoneczna, która może nadejść w ciągu kilku dni. Natychmiast wydali powiadomienie o nadchodzącej pogodzie na Marsie dla obecnie prowadzonych tam misji.
„Kiedy poznaliśmy siłę tego wyładowania, oszacowaliśmy, że może ono wytworzyć zorze na Marsie wystarczająco jasne, aby nasze instrumenty mogły je wykryć” – twierdzi Elise Knutsen.
.Kilka dni później CME uderzył w Marsa, wywołując zorze. Jak tłumaczą astronomowie była ona prawie jednolita na całym niebie przy długości fali emisji dokładnie 557,7 nanometrów. Aby potwierdzić obecność SEP podczas obserwacji zjawiska, naukowcy posłużyli się instrumentami misji MAVEN, co zostało dodatkowo potwierdzone przez dane z misji Mars Express Europejskiej Agencji Kosmicznej. Zebrane informacje potwierdziły, że łazik z powodzeniem uchwycił zorze na Marsie w bardzo wąskim dostępnym oknie czasowym.
Oprac. EG
