2018.07.24.

Sarki fény a Mars nappali oldalán – lopott elektronokkal

A Mars légkörének vizsgálatára szakosodott MAVEN űrszonda adataiból izgalmas felfedezés született: olyan, protonok indukálta sarki fény alakul ki a vörös bolygó felett, amilyet eddig a Földön kívül másutt nem találtak.
A Mars esetében a sarki fény klasszikus formája nem létezik, mivel a bolygónak nincs a mienkhez hasonló magnetoszférája, csupán a bolygó egyes régiói feletti lokálisan észlelhető mágnességgel rendelkezik. A MAVEN azonban egy nálunk is észlelt formáját, a napszéllel érkező nagy energiájú protonok hatására kialakulót észlelt, hasonló a saját bolygónkon, a sarkok közvetlen közelében alakul ki, ám eddig más égitesteken nem bukkantunk a nyomára.

A marsi felső légkörben a MAVEN ultraibolya spektrométere (IUVS) bukkant rá a sarki fényre, ami a Mars nappali oldala tűnt fel, a sarki fény megpillantása után azonban ki kellett deríteni, hogy ez köthető-e a napszél intenzitásához. A vizsgálatokból kiderült, hogy az IUVS látta sarki fény egyidejű volt a MAVEN napszél-mérő műszerén megjelenő nagyenergiás protonokkal. Rejtélyes volt azonban, hogy miként hozhat létre a beérkező proton sarki fényt, s miként hatolhat át napszél a a Mars lökéshullámfrontján? A fénykibocsátáshoz elektron közreműködésére van szükség, s a kutatók rá is jöttek, hogy kerülhet a képbe: a beérkező proton egyszerűen ellopja a Mars körüli hidrogénkorona külső rétegében lévő hidrogénatomjaitól azok elektronját. A lökéshullámfront a töltött részecskéket képes csak eltéríteni, így a „lopott” elektron segítségével semleges hidrogénatommá vált proton már áthatolhat az akadályon. A behatoló semleges hidrogénatom megőrzi a napszéllel jött proton mozgásirányát és sebességét is. A marsi felső légkörrel találkozva, egészen pontosan a termoszférában (110-130 km magasságban) aztán ezek a nagy energiájú hidrogénatomok már képesek 121,6 nanométeres hullámhosszúságú ultraibolya fényt kisugározni, s a MAVEN műszere ezt érzékelte.

Hasonló, proton eredetű sarki fényt bármely olyan bolygón vagy holdon lehet majd látni (megfelelő érzékelőkkel), amelynek nagy kiterjedésű, a lökéshullámfrontján túlnyúló semleges hidrogénkoronája van, így ilyen a Vénusz, illetve esélyes, hogy a Titán is, amikor a keringése során a Szaturnusz magnetoszféráján kívül jár. A hidrogénkoronába burkolózó exobolygók esetén is kialakulhat e speciális típusú sarki fény, pl. a 159 fényévre lévő HD 209458 b jelűnél is.

A felfedezésről a Nature Astronomy számolt be július 23-án.

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: