W minionych tygodniach spektrometr promieniowania ultrafioletowego emirackiej sondy kosmicznej Al-Amal (Nadzieja) orbitującej Marsa od lutego b.r. dokonał niespodziewanego odkrycia. Odkryciem tym są zorze w atmosferze Marsa.
Po lewej: zorze na Marsie zobrazowane aparaturą sondy Al-Amal
Po prawej: wizja artystyczna wyglądu zórz marsjańskich
Źródło: Emirates Mars Mission
Zorze powstają w górnych warstwach atmosfer planet posiadających pole magnetyczne: jony wiatru słonecznego wychwytywane przez planetarne pole magnetyczne doznają odbicia w rejonach okołobiegunowych – tzw. lustro magnetyczne / butelka magnetyczna - przy okazji wzbudzając do świecenia atomy gazów znajdujących się w atmosferze.
Schemat działania lustra magnetycznego. Zjawisko to występuje nie tylko w przyrodzie ale i jest wykorzystywane do przechowywania cząstek antymaterii i innych badań z zakresu fizyki cząstek elementarnych i fizyki jądrowej.
Magnetic field – pole magnetyczne
Particle motion – ruch cząstki naładowanej w polu lustra magnetycznego
Current – prąd indukujący pole magnetyczne
Źródło: Wikipedia
W przeciwieństwie do Ziemi, Jowisza i Saturna, Mars nie posiada trwałego globalnego pola magnetycznego. Najprawdopodobniej jest to związane z małymi rozmiarami Marsa, które sprzyjały szybkiemu ostygnięciu jądra planety i zanikowi konwekcji bogatej w metale magmy. Bez konwekcji bogatej w metale magmy od gorącego jądra ku powierzchni nie może istnieć dynamo utrzymujące pole magnetyczne planety.
Mechanizm działania planetarnego dynama magnetycznego.
Solid inner core – stałe jądro wewnętrzne
Liquid outer core – płynne jądro zewnętrzne
Mantle – płaszcz
Niebieskie wstęgi ilustrują ruchy konwekcyjne poddawanej sile Coriolisa magmy w płynnym jądrze zewnętrznym planety.
Źródło: US Geological Service
Stąd też niezwykłość odkrycia dokonanego przez instrumenty pokładowe sondy Al-Amal. Zaobserwowane przez nie zorze marsjańskie najprawdopodobniej powstają nad obszarami Marsa, w których miało miejsce zjawisko wmrażania pola magnetycznego. Zjawisko to zachodzi gdy magma zawierająca związki metali zostaje gwałtownie ochłodzona i zestalona co skutkuje zachowaniem przez te związki pamięci – analogicznie do działania taśm i dyskietek magnetycznych – o układzie i natężeniu planetarnego pola magnetycznego w czasie zestalenia magmy.
(MK)
