Marsatmosphäre normal (l) und mit einem Polarlicht (m, r). (Embry-Riddle Aeronautical University/LASP, CU Boulder) Falls wir es jemals tun Schaff es zum Mars , werden die ersten Besucher auf einige wirklich außergewöhnliche Sehenswürdigkeiten stoßen – aber um die majestätischen Polarlichter zu sehen, die tagsüber über den Marshimmel ziehen, benötigen sie eine UV-Brille.
Eine neue Studie hat herausgefunden, dass eine bestimmte Art von Aurora , das Protonen-Aurora, ist die häufigste Form des Phänomens Mars . Wie Polarlichter auf der Erde (einschließlich des Nordlichts) entstehen Protonenpolarlichter, wenn Sonnenwinde mit der Atmosphäre interagieren.
Diese Polarlichter sind jedoch nicht nur ein schöner Anblick für UV-Kameras. Sie könnten uns helfen, mehr darüber zu verstehen, wie sich das Klima auf dem Mars verändert und wie Wasser auf dem Roten Planeten in den Weltraum verloren geht.
Protonen-Auroren entstehen, wenn Sonnenwinde auf die riesige Wasserstoffwolke um den Mars treffen und positiv geladene Protonen neutralisiert werden, indem sie den Wasserstoffatomen Elektronen entziehen.
Diese Wechselwirkungen emittieren UV-Licht, und da die Wasserstoffwolke teilweise dadurch entsteht, dass Wasser in den Weltraum gelangt, könnte dies Wissenschaftlern eine Möglichkeit bieten, mit der Messung des Wasserverlusts im Laufe der Zeit zu beginnen.
„Beobachtungen von Protonen-Auroren auf dem Mars bieten eine einzigartige Perspektive auf Wasserstoff und damit auf den Wasserverlust des Planeten.“ sagt der Physiker Edwin Mierkiewicz der Embry-Riddle Aeronautical University in Florida.
„Durch diese Forschung können wir ein tieferes Verständnis der Wechselwirkungen der Sonne mit der oberen Atmosphäre des Mars und mit ähnlichen Körpern in unserem Sonnensystem oder in einem anderen Sonnensystem erlangen, denen ein globales Magnetfeld fehlt.“
Protonen-Auroren waren zuerst entdeckt von der NASA-Raumsonde MAVEN im Jahr 2016 und insbesondere ihrem Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS)-Instrument, aber diese neue Forschung verdeutlicht, dass es sich um die häufigste Art von Polarlichtern auf dem Planeten handelt.
Die neue Analyse ergab Protonen-Auroren bei 14 Prozent der Tagesbeobachtungen im MAVEN-Datensatz und bei 80 Prozent der Tagesbeobachtungen während des Südsommers auf dem Mars – wenn der Planet näher an der Sonne ist.
„Zuerst glaubten wir, dass diese Ereignisse eher selten seien, weil wir nicht auf die richtigen Zeiten und Orte geachtet haben.“ sagt der Planetenforscher Mike Chaffin , von der University of Colorado Boulder.
„Bei näherer Betrachtung stellten wir jedoch fest, dass Protonen-Aurora bei Beobachtungen im Südsommer am Tag weitaus häufiger auftreten, als wir ursprünglich erwartet hatten.“
Der zunehmende Staub und die Hitze des Sommers führen dazu, dass Wasserdampf in größere Höhen gehoben wird, wo er durch das UV-Licht der Sonne in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten wird. Dies wiederum verdichtet die Wasserstoffwolke in der Atmosphäre und verstärkt die Protonen-Auroren.
(Goddard Space Flight Center der NASA)
Über: Konzeptbild, das die aktuellen Bedingungen auf dem Mars zeigt (links) und wie es einmal ausgesehen haben könnte (rechts).
Diese neuesten Erkenntnisse müssen noch in einer von Experten begutachteten Fachzeitschrift veröffentlicht werden, aber wir können davon ausgehen, dass in den kommenden Monaten und Jahren weitere Ergebnisse und Analysen folgen werden – Studien, die das UV-Licht dieser Protonen-Auroren nutzen könnten, um den Wasserverlust auf dem Mars zu verfolgen.
Mittlerweile ist es faszinierend, dass im Marssommer fast jeden Tag spektakuläre Polarlichter zu sehen sind, vorausgesetzt, man blickt auf die richtige Ausrüstung. Darauf können sich die Frühankömmlinge freuen.
„Vielleicht werden eines Tages, wenn interplanetare Reisen alltäglich werden, Reisende, die im Südsommer auf dem Mars ankommen, Sitzplätze in der ersten Reihe haben, um das marsianische Protonen-Aurora zu beobachten, das majestätisch über die Tagseite des Planeten tanzt, natürlich mit einer UV-empfindlichen Schutzbrille.“ sagt die Planetenforscherin Andréa Hughes , von der Embry-Riddle Aeronautical University.
Klingt für uns ziemlich ordentlich.
Die Forschung wurde auf der vorgestellt Treffen der American Geophysical Union .