Зелёный цвет Красной планеты

В закладки
Аудио

Орбитальный аппарат ESA ExoMars обнаружил в атмосфере Марса зеленоватое свечение, хотя до сих пор подобное явление удавалось наблюдать лишь в земной атмосфере.

На Земле подобное явление образуется во время полярных сияний, когда электроны из межпланетного пространства попадают в верхние слои атмосферы (происходит высвобождение кислорода из углекислого газа под воздействием солнечного света). Это кислородное излучение света придаёт полярным сияниям их красивый и характерный зелёный оттенок .

Атмосферы планет, включая Землю и Марс, постоянно светятся как днём, так и ночью, поскольку солнечный свет взаимодействует с атомами и молекулами в атмосфере. Дневное и ночное свечение вызвано различными механизмами: ночное свечение возникает при рекомбинации расщепленных молекул, тогда как дневное свечение возникает, когда солнечный свет непосредственно возбуждает атомы и молекулы, такие как азот и кислород.

На Земле зелёное ночное свечение довольно слабое, и поэтому лучше всего наблюдать его, взглянув «на края» – как показано на многих впечатляющих снимках, сделанных астронавтами на борту Международной космической станции (МКС) .

Теперь это зелёное свечение было впервые обнаружено на Марсе орбитальным аппаратом ExoMars (TGO), который находится на орбите Марса с октября 2016 года.

Одно из самых ярких излучений, наблюдаемых на Земле, связано с ночным свечением. Точнее говоря, от атомов кислорода, излучающих определенную длину волны света, которую никогда не видели вокруг другой планеты

Жан-Клод Жерар, Льежский университет, Бельгия

Жан-Клоду и его коллегам удалось обнаружить это излучение с помощью специального режима наблюдения TGO. Один из самых современных приборов этого аппарата, известный как NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery) , включающий в себя ультрафиолетовый и видимый спектрометр (UVIS), может производить наблюдения в различных конфигурациях (одна из конфигураций — канал UVIS nadir направлена прямо к марсианской поверхности).

Предыдущие наблюдения не зафиксировали какого-либо зелёного свечения на Марсе, поэтому мы решили переориентировать канал UVIS nadir так, чтобы он указывал на „край“ Марса, как это было сделано со снимками с МКС

Энн Карин Вандаэль, Королевский институт Бельгии

В период с 24 апреля по 1 декабря 2019 года Жан-Клод, Энн Карин и их коллеги использовали NOMAD-UVIS для сканирования высот в диапазоне от 20 до 400 километров от поверхности Марса. Зелёная эмиссия, произведенная кислородом, присутствовала во всех случаях.

Излучение было самым сильным на высоте около 80 километров и изменялось в зависимости от изменения расстояния между Марсом и Солнцем

Энн Карин Вандаэль, Королевский институт Бельгии

Изучение свечения может дать богатую информацию о составе атмосферы планеты. Чтобы лучше понять это зелёное свечение на Марсе и сравнить его с тем, что мы видим вокруг нашей собственной планеты, Жан-Клод и его коллеги углубились в изучение того, как оно образовалось.

Мы смоделировали это излучение и обнаружили, что она в основном производится в виде диоксида углерода или CO2, разбитого на его составные части: окись углерода и кислород. Мы увидели, что получающиеся атомы кислорода светятся как в видимом, так и в ультрафиолетовом свете.

Жан-Клод Жерар, Льежский университет, Бельгия

Одновременное сравнение этих двух видов излучения показало, что видимое излучение было в 16,5 раз интенсивнее ультрафиолетового.

Наблюдения на Марсе согласуются с предыдущими теоретическими моделями, но не с тем сиянием, которое мы видели вокруг Земли, где видимое излучение намного слабее. Это говорит о том, что нам нужно больше узнать о том, как ведут себя атомы кислорода, что чрезвычайно важно для нашего понимания атомной и квантовой физики.

Жан-Клод Жерар, Льежский университет, Бельгия

Это понимание является ключом к характеристике атмосферы планеты и связанных с ними явлений – таких как полярные сияния. Расшифровав структуру и поведение этого зелёного светящегося слоя атмосферы Марса, учёные могут получить представление о высотном диапазоне, который остался в значительной степени неисследованным, и отслеживать, как он меняется, когда меняется активность Солнца и Марс движется по своей орбите вокруг нашей звезды.

Это первый случай, когда это излучение наблюдается вокруг другой планеты, и это первая научная публикация, основанная на наблюдениях с канала UVIS nadir прибора NOMAD на аппарате ExoMars Trace Gas Orbiter.

Хокан Сведхем, участник проекта TGO ЕSА

Понимание свойств атмосферы Марса не только интересно с научной точки зрения, но и является ключом к управлению миссиями, которые мы отправляем на Красную планету. Например, плотность атмосферы непосредственно влияет на сопротивление, которое испытывают парашюты, используемые для доставки зондов на поверхность Марса.

Источник

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

12
Войдите, чтобы видеть ещё 1 комментарий, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Дмитрий Олегович
Вечность назад

На Землі слабше мабуть тому, що СО2 в атмосфері лише долі відсотка

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.