Астрономы наблюдают свечение в марсианской атмосфере

Когда ночь опускается на пыльные равнины Марса, происходит нечто странное. Высоко над поверхностью, атмосфера начинает светиться ультрафиолетовым светом, иногда свет пульсирует.

Это свечение, впервые обнаруженное миссией Mars Orbiter в 2005 году, теперь подробно охарактеризовано — и его удивительное поведение показывает, как марсианская атмосфера циркулирует и изменяется в течение года.

Несмотря на свою тонкую и разреженную атмосферу, атмосфера Марса на удивление сложна.

Ночное свечение, по сравнению с ней, не так загадочно. Фактически, то же самое явление — ночное свечение, вызванное комбинацией азота и кислорода, хотя и в ближнем инфракрасном диапазоне волн — наблюдалось и на Венере.

Однако оно может сказать нам, как атмосфера Марса циркулирует и меняется в зависимости от сезона, чтобы лучше предсказывать погоду на Красной планете.

«Если мы собираемся отправить людей на Марс, — сказал ученый Захария Милби из Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере, — мы должны понимать, что происходит в атмосфере Красной планеты».

Свечение возникает, когда токи в марсианской атмосфере снижаются, и температура резко падает. На этой высоте атомы азота и кислорода (которые были отделены от CO2, O2 и N2 солнечным светом в течение дня) объединяются в оксид азота, испуская небольшие вспышки ультрафиолетового света; в совокупности это явление обнаруживается как ночное свечение.

Новые наблюдения происходят с орбитального аппарата NASA Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), который очень подробно изучает Марс с 2014 года.

Пять раз в день MAVEN делала подробные снимки Марса, используя свой ультрафиолетовый спектрограф; благодаря этим наблюдениям ученые впервые смогли отследить движение ультрафиолетового свечения.

К большому удивлению команды, атмосфера пульсирует трижды за ночь — но только весной и осенью. В это время вокруг середины планеты появляется свечение, которое усиливается в периоды равноденствий.

В другое время года свечение наиболее яркое над полярным регионом, где царит зима, и в период солнцестояния. Там оно предстает в  неожиданных конфигурациях — волнах и спиралях.

Есть еще ряд вопросов, на которые необходимо ответить, но исследование — это шаг в правильном понимании сложного поведения атмосферы Марса.

Исследование опубликовано в Journal of Geophysical Research — Space Physics.

Источники: Фото: Экваториальное (слева) и полярное (справа) свечение. (LASP)