Зелено сияние беше наблюдавано в атмосферата на Марс

© ESA

Учените идентифицираха зелена светлина в атмосферата на Марс, подобна на сиянието, наблюдавано от астронавтите на Международната космическа станция (МКС), когато гледат към диска на Земята.

Сиянието се получава, когато кислородни атоми са "възбудени" (достигат по-високи енергитични нива) под влиянието на слънчевата светлина.

Предполага се, че явлението се среща и на други планети, но наблюденията на ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) са първите отвъд Земята. TGO е съвместен проект на Европейската космическа агенция (ESA) и руската "Роскосмос".

Това явление е различно от класическите Северно и Южно сияние. Тези емисии са следствие от сблъсъци между атмосферните молекули и заредените частици на слънчевия вятър - потокът от елемантарни частици, изхвърляни от Слънцето. На Земята този тип взаимодействие е повлиян от силното магнитно поле на планетата, което насочва и придърпва тези частици към полюсите.

Подобен ефект не може да бъде наблюдаван на Марс, защото там няма магнитно поле, което да покрива цялата планета - въпреки това такива явления съществуват на места и вече са наблюдавани.

© NASA

Зеленото сияние, наблюдавано от астронавтите в атмосферата на Земята - а сега и от TGO на Марс - има отделен произход, който е свързан със светлината от Слънцето. Кислородните атоми в атмосферата поемат енергия от слънчевата светлина и достигат по-високо енергийно ниво - когато започат да се връщат към нормалното си състояние, те излъчват тази енергия като зелена светлина.

Земята има изобилие от кислород в своята атмосфера. Но на Марс той до голяма степен присъства само като продукт на разпадането на въглероден диоксид (CO2). Слънчевата светлина освобождава един от кислородните атоми в CO2 и преходът на различни енергийни нива на този атом оцветява в зелено Червената планета.

"Една от най-ярките емисии, наблюдавана на Земята, е нощното сияние. По-конкретно от кислородните атоми, излъчващи определена дължина на вълната на светлината, която никога досега не бе виждана около друга планета", казва водещият автор на изследването, публикувано в списанието Nature Astronomy, Жан-Клод Жерар от Университета в Лиеж, Белгия.

Проучването на подобни природни феномени може да предостави богата информация за състава и динамиката на атмосферата и да разкрие как тя приема енергия от слънчевата светлина и слънчевия вятър.

"Моделирахме тази емисия и установихме, че тя се произвежда най-вече когато въглероден диоксид се разделя на съставните си части: въглероден окис и кислород", казва Жерар. "Видяхме получените кислородни атоми да светят както във видимата, така и в ултравиолетовата светлина."

По-добри модели за кацане на Марс

TGO е направил наблюденията не с камера, а със спектрометъра Nomad. Възбудените кислородни атоми са се намирали на височина 80 и 120 км над повърхността на планетата в зависимост от налягането на атмосферата.

"Ако вземете тези височини и местата, където се проявява тази емисия, можете да кажете каква е дебелината на атмосферата и как тя се променя", казва Маниш Пател, който отговаря за данните от Nomad.

"Атмосферата на Марс се променя, когато се нагрява например по време на прашни бури. Това е проблем, с който се сблъскваме, когато се опитваме да кацнем на Марс, защото ние никога не сме много сигурни колко плътна ще бъде атмосферата, когато я прекосяме, за да достигнем на повърхността."

Теоретично наблюденията на зеленото сияние ще помогнат за създаването на по-добри модели, които ръководят влизането в атмосферата, спускането и кацането на сондите на Марс.

TGO обикаля Марс от октомври 2016 г. Спътникът е част от европейско-руската програма ExoMars, която планира да изстреля роувъра "Розалинд Франклин" към Марс през 2022 г., за да търси следи от живот на планетата. Мисията трябваше да започне това лято, но бе отложена заради проблеми с парашута на сондата, както и други системи.

Новите данни от TGO ще бъдат изключително полезни за мисията на ESA, заявиха от агенцията.

"Този тип дистанционно наблюдение, съчетано с измервания на място на по-голяма надморска височина, ни помага да прогнозираме как марсианската атмосфера ще реагира на сезонните промени и вариации в слънчевата активност", каза Хокан Сведхем, който ръководи мисията на TGO.