Зелёное сияние Марса: как учёные научились предсказывать авроры на Красной планете
Учёные, изучающие планеты, утверждают, что теперь могут предсказывать зелёное свечение аврор в ночном небе Марса, и у них есть снимки, доказывающие это.
Первые наблюдения за авророй в видимом спектре с поверхности Красной планеты были сделаны марсоходом NASA Perseverance в 2024 году.
На совместной встрече Европейского планетарного научного конгресса и Отдела планетарных наук (EPSC–DPS) в Хельсинки доктор Элиз Райт Кнутсен из Университета Осло представила второе изображение авроры, снятое Perseverance, а главное — инструменты, позволяющие прогнозировать, когда это явление произойдёт вновь.
«То, что мы снова зафиксировали аврору, подтверждает: наш метод предсказания и съёмки марсианских сияний работает», — заявила Кнутсен, которая также руководила получением первого в истории снимка авроры с поверхности Марса.
Авроры возникают, когда потоки заряженных частиц солнечного ветра, выброшенных корональным выбросом массы (CME) Солнца, сталкиваются с молекулами в атмосфере, заставляя их светиться.
На Марсе сияния окрашены в зелёный из-за взаимодействия частиц с атомами кислорода в верхних слоях атмосферы. Их яркость достаточна, чтобы будущие астронавты могли увидеть их невооружённым глазом.
В отличие от Земли, у Марса нет глобального магнитного поля, направляющего частицы к полюсам. Поэтому авроры здесь возникают одновременно по всей ночной стороне планеты в виде рассеянного свечения — так называемой диффузной авроры.
Излучение, вызывающее сияния, может быть опасным для астронавтов, если они не успеют укрыться. Поэтому прогнозирование мощных солнечных штормов критически важно для выживания людей на Марсе.
Однако предсказание аврор на Красной планете — сложная задача. Наблюдения необходимо планировать за три дня до прибытия CME к Марсу, что требует точного расчёта, какие именно выбросы вызовут свечение.
Команда Кнутсен предприняла восемь попыток заснять аврору с помощью камер Perseverance (SuperCam и MastCam) в 2023–2024 годах. Это оказалось методом проб и ошибок.
Первые три попытки не дали результатов. Проанализировав данные орбитальных аппаратов NASA MAVEN и ESA Mars Express, учёные выяснили, что скорость CME в тех случаях была слишком низкой, чтобы вызвать возмущения в солнечном ветре у Марса.
«Чем быстрее CME, тем выше вероятность, что частицы достигнут Марса и создадут аврору. И чем сильнее возмущение солнечного ветра, тем больше частиц проникнут в ночную атмосферу», — пояснила Кнутсен. — Позже мы сосредоточились на более быстрых и мощных выбросах, что и привело к двум успешным наблюдениям».
Однако три последних CME, отвечавших критериям, аврор не вызвали. «Возможно, здесь сыграла роль случайность. Даже на Земле предсказать аврору с точностью до минуты невозможно», — добавила исследовательница.
Ранее авроры Марса наблюдались в ультрафиолетовом диапазоне с орбиты аппаратами Mars Express и MAVEN. Новые данные в видимом свете позволят улучшить модели прогнозирования и раскрыть загадки марсианских сияний.
«Мы до сих пор не понимаем до конца механизм аврор на Марсе, ведь здесь нет глобального магнитного поля, как на Земле», — отметила Кнутсен. — Сопоставление времени солнечных вспышек, прибытия частиц и интенсивности сияний поможет нам продвинуться в исследованиях».
Учёные также отмечают, что изучение аврор может пролить свет на историю марсианской атмосферы. «Когда-то Марс обладал плотной атмосферой и магнитным полем, — говорит доктор Михаил Иванов, планетолог из МФТИ, не участвовавший в исследовании. — Анализ сияний помогает понять, как планета теряла воздушную оболочку, и какие процессы происходят сейчас».
В ближайшие годы к Марсу отправится миссия ExoMars с новыми детекторами частиц. Совместно с данными Perseverance это позволит создать трёхмерные модели взаимодействия солнечного ветра с атмосферой. А пока команда Кнутсен планирует расширить наблюдения, чтобы определить, как сезоны и пылевые бури влияют на яркость аврор.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
