Впервые в истории ученым удалось получить изображение полярного сияния в видимом свете с поверхности Марса. Снимки, сделанные марсоходом Perseverance, подтверждают, что будущие астронавты смогут наблюдать зеленое свечение, охватывающее все ночное небо планеты. Это открытие является ключевым шагом к созданию системы предупреждения о радиационной опасности для человека.
Первая фиксация явления произошла в марте 2024 года, когда мощная солнечная вспышка и последовавший за ней выброс корональной массы (CME) вызвали сияние, которое запечатлел ровер NASA. Второе фото было представлено планетологом из Университета Осло Элизой Райт Кнутсен на совместном заседании Европейского конгресса по планетологии и Отдела планетарных наук (EPSC–DPS) в Хельсинки, Финляндия.
«Тот факт, что мы снова запечатлели сияние, демонстрирует, что наш метод прогнозирования и фиксации сияний на Марсе работает», — заявила Элиза Райт Кнутсен, возглавляющая исследовательскую группу. Ее команда успешно предсказала два события, что позволило заранее направить камеры марсохода на небо.
Для наблюдений использовались два инструмента на борту Perseverance: камера Mastcam-Z сделала снимки, а спектрометр SuperCam проанализировал свет, определив его химический состав. Два успешных наблюдения произошли 18 марта и 18 мая 2024 года. Мартовское событие было примерно в два раза интенсивнее майского. При этом в марте небо было ярче из-за присутствия Фобоса, крупнейшего спутника Марса, а в мае видимость звезд снизилась из-за высокой запыленности атмосферы.
Научный анализ подтвердил, что зеленое свечение представляет собой эмиссию атомарного кислорода на длине волны 557,7 нанометра. Это явление возникает, когда заряженные частицы солнечного ветра, выброшенные с Солнца, сталкиваются с атомами кислорода высоко в атмосфере Марса, заставляя их светиться.
Механизм возникновения сияний на Марсе кардинально отличается от земного. На Земле глобальное магнитное поле направляет солнечные частицы к Северному и Южному полюсам, создавая локализованные сияния. Цвет земных сияний зависит от типа газа и высоты столкновения: зеленый (наиболее распространенный) — от кислорода, красный — от кислорода на больших высотах (290–400 км), а редкие синий и фиолетовый — от азота, согласно данным Канадского космического агентства.
У Марса отсутствует глобальное магнитное поле. По этой причине заряженные частицы взаимодействуют с атмосферой по всей планете. В результате возникает диффузное сияние, которое, по словам ученых, окутывает всю планету «тонким туманом». Свечение достаточно яркое, чтобы будущие астронавты могли видеть его невооруженным глазом.
Ранее сияния на Марсе уже наблюдались, но только в невидимом для человека диапазоне. Космический аппарат Европейского космического агентства Mars Express и миссия NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) фиксировали их в ультрафиолетовом свете с орбиты планеты.
Процесс прогнозирования марсианских сияний — сложная задача. Команду для марсохода необходимо спланировать и загрузить в течение трех дней после того, как астрономы зафиксируют выброс корональной массы, направленный в сторону Марса. Это требует высокой точности в расчетах и доли предположений.
В период с 2023 по 2024 год команда под руководством Кнутсен предприняла восемь попыток наблюдения. Первые три провалились, так как выбросы оказались недостаточно быстрыми для создания сияния. Следующие две попытки, нацеленные на более интенсивные CME, увенчались успехом 18 марта и 18 мая. Последние три попытки не принесли результата, несмотря на обнадеживающие прогнозы.
Ключевой вывод исследователей: чем выше скорость выброса корональной массы, тем вероятнее, что он вызовет сияние на Марсе. Хотя точно рассчитать время прибытия частиц сложно, планетарный масштаб явления и его многочасовая длительность дают ученым «больше права на ошибку» и увеличивают окно для наблюдений.
Эти исследования имеют критическое значение для безопасности человека. Та же солнечная радиация, что вызывает сияния, смертельно опасна для астронавтов. Успешное прогнозирование сияний — это первый шаг к созданию системы космического прогноза погоды, которая сможет предупреждать будущих марсианских колонистов о надвигающихся радиационных бурях.
Изображение носит иллюстративный характер
Первая фиксация явления произошла в марте 2024 года, когда мощная солнечная вспышка и последовавший за ней выброс корональной массы (CME) вызвали сияние, которое запечатлел ровер NASA. Второе фото было представлено планетологом из Университета Осло Элизой Райт Кнутсен на совместном заседании Европейского конгресса по планетологии и Отдела планетарных наук (EPSC–DPS) в Хельсинки, Финляндия.
«Тот факт, что мы снова запечатлели сияние, демонстрирует, что наш метод прогнозирования и фиксации сияний на Марсе работает», — заявила Элиза Райт Кнутсен, возглавляющая исследовательскую группу. Ее команда успешно предсказала два события, что позволило заранее направить камеры марсохода на небо.
Для наблюдений использовались два инструмента на борту Perseverance: камера Mastcam-Z сделала снимки, а спектрометр SuperCam проанализировал свет, определив его химический состав. Два успешных наблюдения произошли 18 марта и 18 мая 2024 года. Мартовское событие было примерно в два раза интенсивнее майского. При этом в марте небо было ярче из-за присутствия Фобоса, крупнейшего спутника Марса, а в мае видимость звезд снизилась из-за высокой запыленности атмосферы.
Научный анализ подтвердил, что зеленое свечение представляет собой эмиссию атомарного кислорода на длине волны 557,7 нанометра. Это явление возникает, когда заряженные частицы солнечного ветра, выброшенные с Солнца, сталкиваются с атомами кислорода высоко в атмосфере Марса, заставляя их светиться.
Механизм возникновения сияний на Марсе кардинально отличается от земного. На Земле глобальное магнитное поле направляет солнечные частицы к Северному и Южному полюсам, создавая локализованные сияния. Цвет земных сияний зависит от типа газа и высоты столкновения: зеленый (наиболее распространенный) — от кислорода, красный — от кислорода на больших высотах (290–400 км), а редкие синий и фиолетовый — от азота, согласно данным Канадского космического агентства.
У Марса отсутствует глобальное магнитное поле. По этой причине заряженные частицы взаимодействуют с атмосферой по всей планете. В результате возникает диффузное сияние, которое, по словам ученых, окутывает всю планету «тонким туманом». Свечение достаточно яркое, чтобы будущие астронавты могли видеть его невооруженным глазом.
Ранее сияния на Марсе уже наблюдались, но только в невидимом для человека диапазоне. Космический аппарат Европейского космического агентства Mars Express и миссия NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) фиксировали их в ультрафиолетовом свете с орбиты планеты.
Процесс прогнозирования марсианских сияний — сложная задача. Команду для марсохода необходимо спланировать и загрузить в течение трех дней после того, как астрономы зафиксируют выброс корональной массы, направленный в сторону Марса. Это требует высокой точности в расчетах и доли предположений.
В период с 2023 по 2024 год команда под руководством Кнутсен предприняла восемь попыток наблюдения. Первые три провалились, так как выбросы оказались недостаточно быстрыми для создания сияния. Следующие две попытки, нацеленные на более интенсивные CME, увенчались успехом 18 марта и 18 мая. Последние три попытки не принесли результата, несмотря на обнадеживающие прогнозы.
Ключевой вывод исследователей: чем выше скорость выброса корональной массы, тем вероятнее, что он вызовет сияние на Марсе. Хотя точно рассчитать время прибытия частиц сложно, планетарный масштаб явления и его многочасовая длительность дают ученым «больше права на ошибку» и увеличивают окно для наблюдений.
Эти исследования имеют критическое значение для безопасности человека. Та же солнечная радиация, что вызывает сияния, смертельно опасна для астронавтов. Успешное прогнозирование сияний — это первый шаг к созданию системы космического прогноза погоды, которая сможет предупреждать будущих марсианских колонистов о надвигающихся радиационных бурях.
