Zdjęcie w tle: NASA

Statek kosmiczny MAVEN od NASA wykonał zdjęcia nieba po nocnej stronie Marsa w świetle nadfioletowym. Na zdjęciach widać jak atmosfera pulsuje w tym zakresie promieniowania. Badania z MAVEN pozwolą nam lepiej zrozumieć m.in. cyrkulację powietrza w atmosferze Czerwonej Planety.

Badania prowadzone przez MAVEN dały nam wgląd w środkową atmosferę Marsa, gdzie prądy powietrzne przenoszą gazy pomiędzy najniższą i najwyższą warstwą atmosfery. Pojaśnienia w obrazie nadfioletowym powstają, gdy pionowe wiatry tzw. prądy schodzące transportują gazy z wysokich do niskich warstw atmosfery. Niższe warstwy atmosfery mają większą gęstość i panuje w nich wyższe ciśnienie, więc reakcje chemiczne między gazami zachodzą w nich szybciej. Szczególnie istotną dla nas reakcją jest tworzenie tlenku azotu (II) NO. Energia wygenerowana podczas tej syntezy jest wypromieniowana jako światło nadfioletowe, które zaobserwowało MAVEN.

Rysunek przedstawia mechanizmy zachodzące w atmosferze, które generują promieniowanie nadfioletowe. Po nasłonecznionej stronie planety cząsteczki gazów są rozrywane przez fotony światła słonecznego. Atomy dzięki cyrkulacji powietrza, przemieszczają się na nocną stronę globu. Prądy schodzące transportują gazy do niższych warstw atmosfery, których reakcje syntezy cząsteczek zachodzą z większą szybkością. Synteza NO generuje energię w postaci promieniowania nadfioletowego, co obserwujemy jako nocną łunę.

Według naukowców kierujących misją MAVEN pulsacje atmosfery Marsa w nadfiolecie obserwuje się trzy razy w ciągu nocy. Błysk w nadfiolecie powstaje na wysokości około 70 km nad powierzchnią planety, a najszerszy obserwowany rozbłysk ma średnicę około 1000 km. Taka nadfioletowa plama porusza się po niebie z prędkością około 300 km/h. Jasność łuny nocnej w nadfiolecie na Marsie można porównywać z jasnością zorzy polarnej w świetle widzialnym na Ziemi.

Pulsacje zaobserwowane przez MAVEN dostarczają nam informacji o falach powstających w atmosferze Marsa. Na zachowanie powietrza w środkowej warstwie atmosfery znaczący wpływ ma dzienny profil nasłonecznienia zależny od pory dnia oraz topografia ternu. Zaburzenia ruchu gazów, obserwowane jako fale, są wywoływane przede wszystkim przez wielkie wulkaniczne góry. Podobne zjawiska możemy obserwować w atmosferze Ziemi w pobliżu wysokich gór. Według danych zebranych przez sondę fale atmosferyczne powstające w środkowych warstwach atmosfery Marsa odpowiadają tym obserwowanym w warstwach wysokich.

Zdjęcie przestawia nocną poświatę Marsa w pobliży jego bieguna. Kolory zostały nałożone na fotografię i odpowiadają one intensywności promieniowania w nadfiolecie. Obszary zaznaczone na biało to regiony najintensywniejszego promieniowanie nadfioletowego.

Kolejnym etapem misji MAVEN jest obserwowanie nocnej poświaty marsjańskiej pod kątem (z boku). Instrument badawczy IUVS będzie skierowany na krawędź planety, a nie na jej powierzchnię. Zmiana perspektywy pozwoli lepiej zobaczyć prądy schodzące oraz zmiany sezonowe w atmosferze Marsa.

Choć po raz pierwszy marsjańską poświatę zaobserwował statek MarsExpres od ESA, to zdjęcia dostarczone przez IUVS z pokładu statku MAVEN dostarczyły nam informacji m.in. o cykliczności tego zjawiska. Dalsze badania prowadzone przez sondę pozwolą dokładnie zbadać cyrkulację powietrza w atmosferze Marsa.

Autor

Krystyna Syty