Des chercheurs expliquent comment les aurores se forment sur Mars sans champ magnétique global

En juillet 2021, informez nous Comment la sonde Hope envoyée par les Emirats Arabes Unis pour étudier l’atmosphère de Mars a publié des images des nuits crépuscule sur Mars. « Ce n’est pas facile à attraper, c’est pourquoi le voir tout de suite avec[l’Emirates Mars Exploration Mission]était plutôt excitant et inattendu », a déclaré Justin Deegan, scientifique planétaire à l’Université du Colorado et commandant scientifique adjoint de la mission. Espace.com à temps.

Aurore boréale sans champ magnétique global

C’était un événement rare et a soulevé la question : comment les aurores boréales se forment-elles sur la planète rouge sans champ magnétique global ? Maintenant, pDes physiciens dirigés par l’Université de l’Iowa ont trouvé la réponse, Selon un communiqué de presse publié par la fondation Posté mercredi.

L’aurore martienne est un spectacle de lumière dans le ciel qui se produit principalement pendant la nuit dans l’hémisphère sud de la planète rouge. Bien que leur existence soit connue depuis un certain temps, les scientifiques sont déconcertés quant à la façon dont ils se sont formés car Mars n’a pas de champ magnétique global comme la Terre, qui est la principale source des aurores boréales sur notre précieuse planète.

Les physiciens affirment maintenant que de nouvelles recherches ont révélé que les aurores sur Mars se forment grâce à l’interaction entre le vent solaire et les champs magnétiques générés par la croûte aux latitudes sud de la planète rouge.

« Nous avons la première étude détaillée sur la façon dont les conditions du vent solaire affectent les aurores sur Mars », a déclaré Zachary Gerazian, chercheur associé au Département de physique et d’astronomie et auteur correspondant de l’étude.

« Notre principale découverte est que dans la région du champ cortical fort, le taux d’occurrence des aurores dépend principalement de la direction du champ magnétique du vent solaire, tandis qu’en dehors de la région du champ cortical fort, le taux d’occurrence dépend principalement de la pression dynamique de le vent solaire. »

Pour parvenir à cette conclusion, les chercheurs ont dû étudier plus de 200 observations d’aurores distinctes sur Mars par le vaisseau spatial Atmospheric and Variable Evolution (MAVEN) de la NASA à l’aide d’un instrument appelé Solar Wind Ion Analyzer. Cet outil Il mesure le vent solaire et le flux de protons magnétosphériques autour de Mars et contraint la nature des interactions du vent solaire avec la haute atmosphère.

« C’est maintenant une période très productive et passionnante pour rechercher les aurores boréales sur Mars. Notre base de données d’observation d’aurores boréales distincte de MAVEN est la première du genre, nous permettant de comprendre les caractéristiques essentielles des aurores pour la première fois », a conclu Gerazian. .

Aurore à protons ?

De nouvelles découvertes complètent une étude qui – lequel Publié l’année dernière, il a révélé que les aurores boréales de Mars étaient des aurores à protons.

« الشفق البروتوني هو فئة مميزة من الظواهر الشفقية التي تسببها البروتونات النشطة التي تترسب في الغلاف الجوي للكواكب. إن توقيع الرصد المحدد هو انبعاثات الهيدروجين الذري من الجسيمات المترسبة بعد حصولها على إلكترون من غاز الغلاف الجوي المحايد ، وهي عملية تعرف باسم تبادل الشحنة ، كتب الباحثون À ce moment-là leurs études.

La nouvelle étude . est affiché dans le Journal de recherche géophysique : physique de l’espace.

un résumé:

Les aurores intermittentes sur Mars, qui se caractérisent par leur petite échelle spatiale et leur tendance à former de forts champs magnétiques à proximité de la croûte terrestre, sont des émissions provenant du dépôt de particules dans la haute atmosphère de Mars. Depuis 2014, le spectrographe d’imagerie martien de l’atmosphère martienne et de l’évolution volatile (IUVS) Mars Imaging Spectrograph (MAVEN) a obtenu un large ensemble d’observations discrètes d’aurores ultraviolettes lors d’enquêtes de routine sur les franges nocturnes autour des bords nocturnes. L’analyse préliminaire de ces observations a montré qu’à proximité des champs magnétiques les plus puissants de la croûte terrestre dans l’hémisphère sud, la fréquence de détection des aurores boréales discrètes de l’IUVS est très sensible à l’angle d’horloge du champ magnétique interplanétaire (IMF). Cependant, le rôle d’autres caractéristiques du vent solaire dans le contrôle de la fréquence de détection des aurores boréales reste à déterminer. Dans ce travail, nous utilisons des observations IUVS discrètes, ainsi que des observations MAVEN du vent solaire en amont, pour déterminer comment la fréquence de détection des aurores discrètes varie avec la pression dynamique du vent solaire, la force de l’IMF et l’angle du cône de l’IMF. Nous avons constaté qu’en dehors de la région du champ cortical fort (SCFR) de l’hémisphère sud, la fréquence de détection aurorale est relativement insensible à l’orientation de l’IMF, mais augmente nettement avec la pression dynamique du vent solaire et augmente modérément avec la force de l’IMF. Fait intéressant, bien que les pressions dynamiques des vents plus élevés du Soleil provoquent la formation de plus d’aurores, elles ont peu d’effet sur la luminosité des émissions aurorales. Au lieu de cela, dans le SCFR, la fréquence de détection ne dépend que modérément de la pression dynamique du vent solaire, qui est plus sensible à l’horloge IMF et aux angles de cône. Dans SCFR, les aurores sont moins susceptibles de se produire lorsque l’IMF pointe près des directions radiales ou anti-radiales à l’angle du cône (arccos (B_X/ |B|)) En dessous de 30° ou entre 120° et 150°. Ensemble, ces résultats fournissent la première caractérisation complète de la façon dont les conditions de vent solaire en amont affectent la formation d’aurores discrètes sur Mars.