Η ατμόσφαιρα του Άρη έχει μια ξεχωριστή πράσινη λάμψη, όπως η Γη.
Η Trace Gas Orbiter της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (TGO) εντόπισε μια σμαραγδένια λάμψη στην ατμόσφαιρα του Άρη, σηματοδοτώντας την πρώτη φορά που το φαινόμενο εντοπίστηκε σε έναν κόσμο πέρα από τη Γη, σύμφωνα με νέα μελέτη.
“Μία από τις πιο φωτεινές εκπομπές που παρατηρούνται στη Γη προέρχεται από τη νυχτερινή λάμψη. Πιο συγκεκριμένα, από άτομα οξυγόνου που εκπέμπουν ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος φωτός που δεν έχει δει ποτέ γύρω από έναν άλλο πλανήτη”, δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Jean-Claude Gérard, του Πανεπιστημίου της Λιέγης στο Βέλγιο.
“Ωστόσο, αυτή η εκπομπή προβλέπεται να υπάρχει στον Άρη για περίπου 40 χρόνια – και, χάρη στην TGO, το βρήκαμε”, δήλωσε ο Gérard.
Όπως σημείωσε ο Gérard, η πράσινη εκπομπή είναι χαρακτηριστική του οξυγόνου. Οι παρατηρητές του ουρανού σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη εδώ στη Γη μπορούν να δουν αυτήν την υπογραφή στις αιθέρια, πολύχρωμες οθόνες γνωστές ως αύρες , οι οποίες δημιουργούνται από φορτισμένα σωματίδια από τον ήλιο που χτυπούν σε μόρια ψηλά στην ατμόσφαιρα.
Αλλά η νυχτερινή λάμψη είναι διαφορετική. Προκαλείται από την αλληλεπίδραση του ηλιακού φωτός με άτομα και μόρια στον αέρα, η οποία δημιουργεί ένα λεπτό αλλά συνεχές φως. Αυτή η εκπομπή είναι δυσδιάκριτη, ακόμη και εδώ στη Γη. Οι παρατηρητές χρειάζονται συχνά μια άκρη για να το καταλάβουν, γι ‘αυτό μερικές από τις καλύτερες εικόνες της πράσινης νυχτερινής λάμψης του πλανήτη μας προέρχονται από αστροναύτες στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS).
Η λάμψη της ημέρας, το ημερήσιο συστατικό αυτής της σταθερής εκπομπής, είναι ακόμη πιο δύσκολο να εντοπιστεί. Και καθοδηγείται από έναν ελαφρώς διαφορετικό μηχανισμό.
“Η νυχτερινή λάμψη συμβαίνει καθώς τα μόρια διασπώνται ανασυνδυάζονται, ενώ η λάμψη της ημέρας προκύπτει όταν το φως του ήλιου διεγείρει άμεσα άτομα και μόρια όπως το άζωτο και το οξυγόνο”, έγραψαν αξιωματούχοι της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA) στην ίδια δήλωση.
Ο Gérard και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν τη σουίτα οργάνων TGO’s Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD), η οποία περιλαμβάνει το υπεριώδες και ορατό φασματόμετρο (UVIS), για να μελετήσουν τον αέρα του κόκκινου πλανήτη σε μια ειδική λειτουργία παρατήρησης από τον Απρίλιο έως τον Δεκέμβριο του περασμένου έτους.
“Προηγούμενες παρατηρήσεις δεν είχαν καταλάβει κανένα είδος πράσινης λάμψης στον Άρη, γι ‘αυτό αποφασίσαμε να επαναπροσανατολίσουμε το κανάλι UVIS nadir για να δείξουμε στην άκρη του Άρη, παρόμοια με την προοπτική που βλέπετε σε εικόνες της Γης που λαμβάνονται από το ISS”, Ο συν-συγγραφέας της μελέτης και ο κύριος ερευνητής του NOMAD, Ann Carine Vandaele, του Ινστιτούτου Royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique στο Βέλγιο, ανέφεραν στην ίδια δήλωση.
Η ομάδα σάρωσε την αττική ατμόσφαιρα σε υψόμετρα μεταξύ 12 μιλίων και 250 μιλίων (20 έως 400 χιλιόμετρα). Βρήκαν το πράσινο οξυγόνο λάμψη σε όλα τα ύψη, αν και ήταν ισχυρότερο περίπου 50 μίλια (80 χλμ.) Και διέφερε από την απόσταση του Κόκκινου Πλανήτη από τον ήλιο.
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν επίσης εργασίες μοντελοποίησης για να κατανοήσουν καλύτερα τι οδηγεί τη λάμψη. Αυτοί οι υπολογισμοί έδειξαν ότι το φως καθοδηγείται κυρίως από τη διάσπαση του διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο αποτελεί το 95% της λεπτής ατμόσφαιρας του Άρη, σε μονοξείδιο του άνθρακα και οξυγόνο.
Η TGO είδε αυτά τα απογυμνωμένα άτομα οξυγόνου να λάμπουν τόσο στο ορατό όσο και στο υπεριώδες φως, με την ορατή εκπομπή περίπου 16,5 φορές πιο έντονη από την υπεριώδη ακτινοβολία.
“Οι παρατηρήσεις στον Άρη συμφωνούν με προηγούμενα θεωρητικά μοντέλα, αλλά όχι με την πραγματική λάμψη που έχουμε εντοπίσει γύρω από τη Γη, όπου η ορατή εκπομπή είναι πολύ ασθενέστερη”, δήλωσε ο Gérard. “Αυτό υποδηλώνει ότι πρέπει να μάθουμε περισσότερα για το πώς συμπεριφέρονται τα άτομα οξυγόνου, κάτι που είναι εξαιρετικά σημαντικό για την κατανόηση της ατομικής και της κβαντικής φυσικής.”
Ο TGO περιβάλλει τον Άρη από τον Οκτώβριο του 2016. Ο τροχιάς είναι μέρος του διφασικού ευρωπαϊκού-ρωσικού προγράμματος ExoMars , το οποίο σχεδιάζει να ξεκινήσει ένα roverind-rover που ονομάζεται Rosalind Franklin προς τον Κόκκινο Πλανήτη το 2022. (Το Rosalind Franklin υποτίθεται αρχικά να απογειωθεί αυτό το καλοκαίρι, αλλά τεχνικά ζητήματα με το αλεξίπτωτο του διαστημικού σκάφους και άλλα συστήματα οδήγησαν την αποστολή να χάσει αυτό το παράθυρο .
Τα νέα αποτελέσματα του TGO, τα οποία δημοσιεύθηκαν σήμερα στο Διαδίκτυο (15 Ιουνίου) στο περιοδικό Nature Astronomy , θα είναι χρήσιμα για την ομάδα του Rosalind Franklin, ανέφεραν αξιωματούχοι της ESA.
(Εικόνα: © ESA)
“Αυτός ο τύπος παρατήρησης τηλεπισκόπησης, σε συνδυασμό με επιτόπιες μετρήσεις σε μεγαλύτερα υψόμετρα, μας βοηθά να προβλέψουμε πώς η αττική ατμόσφαιρα θα ανταποκριθεί σε εποχιακές αλλαγές και διακυμάνσεις στην ηλιακή δραστηριότητα”, δήλωσε ο Håkan Svedhem, επιστήμονας του έργου TGO της ESA. δήλωση.
“Η πρόβλεψη αλλαγών στην ατμοσφαιρική πυκνότητα είναι ιδιαίτερα σημαντική για τις επικείμενες αποστολές, συμπεριλαμβανομένης της αποστολής ExoMars 2022 που θα στείλει μια πλατφόρμα rover και επιστημονικής επιφάνειας για να εξερευνήσει την επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη”, δήλωσε ο Svedhem, ο οποίος δεν είναι συν-συγγραφέας του νέου μελέτη.