SAN FRANCISCO - Auroras mở ra trên bầu trời sao Hỏa là những màn hình tuyệt đẹp và họ cũng đưa ra những manh mối quan trọng về cách nước của Hành tinh Đỏ thoát vào bầu khí quyển của nó, các nhà khoa học đã báo cáo vào ngày 12 tháng 12 tại cuộc họp thường niên của Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ (AGU).
Một loại cực quang được gọi là cực quang proton lần đầu tiên được xác định trên Sao Hỏa vào năm 2016, sử dụng dữ liệu từ tàu vũ trụ Sao Hỏa và Khí quyển (MAVEN). Cực quang này, xuất hiện vào ban ngày và tạo ra tia cực tím, không thể nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng được phát hiện bởi thiết bị Máy quang phổ siêu âm (IUVS) của MAVEN.
Gần đây, các nhà nghiên cứu đã xem xét kỹ hơn về cực quang proton sao Hỏa, phân tích dữ liệu tích lũy qua nhiều năm quan sát và mô tả những phát hiện của họ trong một nghiên cứu mới. Họ thấy rằng những cực quang này không hiếm như suy nghĩ ban đầu. Trên thực tế, chúng là cực quang phổ biến nhất trên sao Hỏa và chúng thường xuyên đáng kinh ngạc, "với tỷ lệ xuất hiện gần như 100% ở phía bên kia hành tinh vào mùa hè phía nam", tác giả nghiên cứu chính của Andréa Hughes, một ứng cử viên tiến sĩ ngành vật lý kỹ thuật tại Embry cho biết. -Riddle Đại học Hàng không ở Bãi biển Daytona, Florida.
"Để nghĩ rằng xác suất nhìn thấy cực quang proton trong mùa hè phía nam ở phía ngày đạt tới 100%!" Hughes nói với Live Science. "Điều đó, tôi nghĩ, là đáng ngạc nhiên nhất đối với tôi và, tôi nghĩ, đối với hầu hết các thành viên của đội là tốt."
Auroras trên Trái đất thường xuất hiện khi các dòng hạt tích điện từ mặt trời - còn được gọi là gió mặt trời, di chuyển với tốc độ xấp xỉ 1 triệu dặm / giờ (1,6 triệu km / giờ) - đâm vào từ trường của hành tinh chúng ta. Sự va chạm năng lượng cao giữa các hạt năng lượng mặt trời và các hạt khí quyển trong khí quyển tạo ra bầu trời rực rỡ như ánh sáng phía bắc và phía nam.
Cực quang proton của sao Hỏa cũng bắt đầu bằng gió mặt trời. Nhưng trong trường hợp này, các proton tích điện va chạm với một đám mây hydro bao quanh Sao Hỏa. Ở đó, chúng hút các electron ra khỏi các nguyên tử hydro, làm trung hòa các proton. Khi những nguyên tử trung tính tràn đầy năng lượng này đi vào bầu khí quyển thấp hơn của Sao Hỏa, sự va chạm của chúng với các phân tử tạo ra tia cực tím - cực quang proton, Hughes giải thích tại AGU.
Tại sao những cực quang này rất phổ biến trong mùa hè phía nam sao Hỏa? "Chúng tôi đã biết từ nhiều năm nay về sự biến đổi theo mùa trong hydro corona" - đám mây hydro bao quanh Sao Hỏa - nằm ở độ cao cao nhất quanh ngày hạ chí, Hughes nói. Nói cách khác, những tháng mùa hè là khi đám mây hydro của sao Hỏa có vị trí hoàn hảo để tương tác thường xuyên với gió mặt trời và tạo ra các cực quang proton gần như không đổi.
Và đó không phải là tất cả các nhà nghiên cứu phát hiện ra. Khi nhiệt độ lên cao trong những tháng mùa hè, những đám mây bụi bốc lên mang theo hơi nước từ bề mặt sao Hỏa. "Điều đó khiến hydro phân tách thành hydro và oxy, và điều đó khiến nó thoát ra ngoài", Hughes nói. "Vì điều đó - và vì mối liên hệ giữa các proton gió mặt trời tương tác với hydro trong bầu khí quyển của sao Hỏa - chúng ta biết rằng khi chúng ta nhìn thấy cực quang proton, nguồn đó không chỉ là gió mặt trời mà cả nước này cũng bị phá vỡ xa nhau và bị lạc vào không gian. "
Tại thời điểm này, bạn có thể tự hỏi liệu bạn có thể chứng kiến cực quang proton nếu bạn đang đứng trên Sao Hỏa - nhưng thật không may, bạn sẽ không.
"Đó không phải là thứ có thể quan sát được từ bề mặt, bởi vì chúng ta đang nhìn vào điều này dưới ánh sáng cực tím và tia cực tím được hấp thụ trong khí quyển. Vì vậy, đến khi nó nổi lên bề mặt, bạn sẽ không nhìn thấy nó", Hughes nói.
Tuy nhiên, giả sử bạn là một du khách không gian đến Sao Hỏa vào ban ngày vào mùa hè ở Nam bán cầu. Nếu bạn định tặng kính cực tím trong cách tiếp cận tàu vũ trụ của mình, "thì đúng vậy, bạn hoàn toàn có thể thấy sự tăng cường phát xạ tuyệt đẹp này - và có lẽ là cực quang proton nhảy múa trong bầu khí quyển", Hughes nói.
Nhưng khi con người lên vũ trụ tới sao Hỏa vẫn chỉ là một giấc mơ xa vời, có thể phải mất một thời gian trước khi mọi người trải nghiệm cảnh tượng đáng kinh ngạc đó.
Những phát hiện được công bố trực tuyến ngày 12 tháng 12 trên tạp chí JGR Space Vật lý.
