Descubrieron auroras de protones en Marte


La Misión a Marte de los Emiratos (EMM) ha descubierto «auroras de protones» irregulares sobre Marte, lo que sugiere condiciones inesperadamente caóticas donde el viento solar interactúa con la atmósfera superior del Planeta Rojo.

Imágenes del instrumento EMUS del orbitador Hope que muestran actividad auroral en Marte. (Crédito de la imagen: Misión a Marte de los Emiratos/Agencia Espacial de los EAU)

Habiendo llegado a la órbita alrededor de Marte el 9 de febrero de 2021, la nave espacial Hope de los Emiratos Árabes Unidos ha estado monitoreando el Planeta Rojo con, entre otras herramientas, su instrumento Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer (EMUS). El equipo de la misión esperaba usar el instrumento para ver la variabilidad en la composición de la atmósfera superior de Marte, en particular la prevalencia de oxígeno y monóxido de carbono, así como para detectar el hidrógeno y el oxígeno que se escapan al espacio a medida que el agua del Planeta Rojo se filtra lentamente. lejos.

Para respaldar ese trabajo, EMUS está diseñado para detectar la emisión ultravioleta de protones (núcleos de hidrógeno) en la atmósfera de Marte que han sido excitados por el viento solar, la corriente de partículas cargadas que fluye constantemente desde el sol. Para sorpresa de los científicos, en lugar de ver un brillo uniforme en estas longitudes de onda ultravioleta, EMUS mostró que la emisión a menudo puede volverse irregular.

Un diagrama que muestra cómo se forman las auroras de protones. Normalmente, como vemos en el diagrama superior, las partículas cargadas del viento solar fluyen alrededor del Planeta Rojo, y solo unas pocas interactúan con los átomos de hidrógeno en la atmósfera superior extendida. Cuando las auroras de protones se vuelven parcheadas, como vemos en el diagrama inferior, el campo magnético del viento solar se alinea con la dirección del flujo de protones (núcleos de hidrógeno) en la atmósfera superior, lo que da como resultado un océano agitado de plasma lleno de parches turbulentos. que se reflejan en la irregularidad de la aurora de protones. (Crédito de la imagen: Misión a Marte de los Emiratos/Agencia Espacial de los EAU)

«Lo que estamos viendo es esencialmente un mapa de dónde está lloviendo el viento solar sobre el planeta», dijo Mike Chaffin, miembro del equipo Hope de la Universidad de Colorado, Boulder, y autor principal de un nuevo artículo que detalla los hallazgos. , dijo en un comunicado enviado por correo electrónico.

Marte no tiene su propio campo magnético global como el de la Tierra para protegerse contra el viento solar, pero su delgada atmósfera aún actúa como una barrera que puede desviar el campo magnético interplanetario transportado por el viento solar alrededor del planeta. Esta desviación hace que el viento solar disminuya y se acumule a medida que cubre Marte, creando una concentración de partículas cargadas llamadas plasma que pueden interactuar con las líneas residuales del campo magnético que quedan en las regiones de la corteza de Marte.

Los científicos ya sabían que este entorno de plasma y su conexión con los campos magnéticos que emanan de la superficie de Marte podrían influir en cómo, dónde y cuándo se filtran hidrógeno y oxígeno al espacio. Ahora parece que también puede influir en la ubicación y la intensidad de las auroras de protones, cuando el campo magnético transportado por el viento solar se alinea con las líneas de campo magnético provenientes de la superficie de Marte, a lo largo de las cuales viajan los protones.

Los hallazgos se produjeron junto con la misión MAVEN (Atmósfera de Marte y Evolución Volátil) de la NASA, que también está en órbita alrededor del Planeta Rojo y puede observar las condiciones locales del plasma en la atmósfera superior. Juntas, las dos misiones han proporcionado una visión integral de lo que está ocurriendo.

Impresión de un artista de la Misión a Marte de los Emiratos. (Crédito de la imagen: Misión a Marte de los Emiratos/Agencia Espacial de los EAU)

«El acceso a los datos de MAVEN ha sido esencial para colocar estas nuevas observaciones en un contexto más amplio», dijo en el comunicado Hessa Al Matroushi, científico principal de Hope. «Juntos, estamos ampliando los límites de nuestro conocimiento existente no solo de Marte, sino también de las interacciones planetarias con el viento solar».

Las auroras de protones de Marte fueron detectadas inicialmente en 2018 por MAVEN, pero la misión de la NASA solo las vio como un brillo uniforme en el lado diurno del planeta. La alta resolución espacial de EMUS pudo detectar parches que coinciden con el clima espacial turbulento.

Por ejemplo, en las observaciones reunidas el 11 de agosto de 2021, «la aurora está tan extendida y tan desorganizada que el entorno de plasma alrededor de Marte debe haber sido realmente perturbado», dijo Chaffin.

La diferente extensión y ubicación de las auroras de protones en parches podría indicar diferentes condiciones en el entorno de plasma alrededor de Marte, como resultado de las variaciones en el viento solar e incluso en la estación marciana. Aunque todavía no se han publicado nuevos resultados, el verano de 2022 coincidió con el verano en el hemisferio sur de Marte y se esperaba que produjera una gran cantidad de auroras de protones.

«Nuestro descubrimiento de estas auroras de protones en parches agrega un nuevo tipo de evento a la larga lista de los actualmente estudiados por EMM y desafía nuestras opiniones existentes sobre cómo se forman las auroras de protones en el lado diurno de Marte», dijo Al Matroushi.

Con información de Space.com

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