Місія NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) і Emirates Mars Mission (EMM) Об’єднаних Арабських Еміратів оприлюднили спільні спостереження за динамічними протонними полярними подіями на Марсі. Дистанційні спостереження полярних сяйв за допомогою EMM у поєднанні зі спостереженнями за плазмою на місці, здійсненими MAVEN, відкривають нові шляхи для розуміння марсіанської атмосфери. Ця співпраця стала можливою завдяки нещодавньому обміну даними між двома місіями та підкреслює цінність багатоточкових спостережень у космосі. Дослідження цих знахідок опубліковано в журналі Geophysical Research Letters .
Джерело: EMM/EMUS
Вплив сонячного вітру
У новому дослідженні EMM виявила дрібномасштабні структури в протонному полярному сяйві, яке охоплювало денну сторону Марса. Протонні полярні сяйва, відкриті MAVEN у 2018 році, є типом марсіанських полярних сяйв, які утворюються, коли сонячний вітер, що складається із заряджених частинок від Сонця, взаємодіє з верхніми шарами атмосфери. Типові спостереження протонних полярних сяйв, зроблені MAVEN і місією ESA (Європейського космічного агентства) Mars Express, показують, що ці полярні сяйва виглядають гладкими та рівномірно розподіленими по півкулі. Навпаки, EMM спостерігав протонне полярне сяйво, яке виглядало дуже динамічним і мінливим. Ці «нерівні протонні полярні сяйва» утворюються, коли турбулентні умови навколо Марса дозволяють зарядженим частинкам проникати прямо в атмосферу та світитися, коли вони сповільнюються.
«Спостереження EMM свідчать про те, що полярне сяйво було настільки поширеним і дезорганізованим, що плазмове середовище навколо Марса могло бути справді порушено, аж до того, що сонячний вітер безпосередньо впливав на верхні шари атмосфери скрізь, де ми спостерігали полярне випромінювання», — сказав Майк Чаффін, MAVEN, і вчений EMM з Лабораторії атмосферної та космічної фізики Університету Колорадо в Боулдері та провідний автор дослідження. – Шляхом поєднання спостережень EMM за полярними сяйвами з вимірюваннями MAVEN аврорального плазмового середовища ми можемо підтвердити цю гіпотезу та визначити, що те, що ми бачили, було по суті картою того, звідки сонячний вітер падав на планету».
Зазвичай сонячному вітру важко досягти верхніх шарів атмосфери Марса, оскільки він перенаправляється головним ударом і магнітними полями, що оточують планету. Таким чином, часткові спостереження протонного полярного сяйва є вікном у рідкісні обставини, під час яких взаємодія Марса та сонячного вітру є хаотичною.
«Повний вплив цих умов на марсіанську атмосферу невідомий, але спостереження EMM і MAVEN зіграють ключову роль у розумінні цих загадкових подій», — зазначив Чаффін.
Об’єднання зусиль
Обмін даними між MAVEN і EMM дозволив вченим визначити чинники, що стоять за неоднозначним протонним полярним сяйвом. EMM оснащено інструментом Emirates Mars Ultraviolet Spectrograph (EMUS), який спостерігає за верхніми шарами атмосфери та екзосфери Червоної планети, скануючи мінливість складу атмосфери та вихід атмосфери в космос. У MAVEN є повний набір плазмових інструментів , включаючи магнітометр (MAG), аналізатор іонів сонячного вітру (SWIA) і прилад для надтеплового та теплового іонного складу (STATIC), який використовується в цьому дослідженні.
Авторство: Марсіанська місія Emirates/Космічна агенція ОАЕ
«Глобальні спостереження EMM за верхніми шарами атмосфери дають унікальну перспективу на регіон, який має вирішальне значення для науки MAVEN», — зазначив головний дослідник MAVEN Шеннон Каррі з Лабораторії космічних наук Каліфорнійського університету в Берклі. – Ці типи одночасних спостережень досліджують фундаментальну фізику динаміки та еволюції атмосфери. і підкреслити переваги міжнародного наукового співробітництва».
Вимірювання в різних точках огляду вже довели свою перевагу в дослідженнях Землі та геліофізики. На Марсі деклька орбітальних апаратів зараз проводять наукові спостереження, а враховуючи, що південна півкуля Марса зараз переживає літо, коли протонне полярне сяйво, як відомо, найбільш активне, спостереження з кількох точок огляду будуть критичними для розуміння того, як формуються ці події. Співпраця між EMM і MAVEN демонструє цінність наукового відкриття марсіанської атмосфери за допомогою двох космічних апаратів, які одночасно спостерігають за одним регіоном.
