Астрофизики из США установили единую природу полярных сияний на Земле и Красной планете. Исследователи изучили собранные орбитальным аппаратом данные и обнаружили, что марсианские вспышки свечения возникают по той же физической схеме, что и земные. Разница заключается лишь в масштабе явления из-за отсутствия у Марса единого магнитного поля. Исследование опубликовали в журнале  Nature Communications.

Как возникает свечение в атмосфере

На Земле полярное сияние возникает благодаря работе глобального магнитного щита. Силовые линии солнечного поля соединяются с магнитосферой планеты, передают энергию и с огромной скоростью катапультируют заряженные частицы обратно в верхние слои атмосферы. Электрические токи ускоряют электроны, а их столкновение с газами вызывает яркие световые вспышки на полюсах.

Долгое время астрономы не могли понять, как подобный механизм работает на Марсе. Красная планета потеряла свое глобальное магнитное ядро еще четыре миллиарда лет назад. Однако исследование доказало, что на Марсе происходит миниатюрная версия того же самого цикла. Роль единого щита там выполняют локальные магнитные поля в древней намагниченной коре планеты.

Как собрали данные 

Астрофизик Шаосуй Сюй и его коллеги использовали показания сразу нескольких приборов с борта космического аппарата. Магнитометр и анализаторы солнечного ветра помогли ученым определить конфигурацию магнитных полей и рассчитать электрические токи. Специальный датчик ионов измерил потоки плазмы в ионосфере, что стало решающим фрагментом в решении научной загадки.

Выяснилось, что небольшие намагниченные участки коры Марса способны эффективно захватывать солнечные частицы и разгонять их до высоких энергий. В результате над отдельными районами планеты возникают точечные полярные сияния. 

Значение для марсианских экспедиций

Исследователи получили важную информацию о том, как Марс постепенно теряет свои газовые запасы под воздействием солнечного излучения. Главный исследователь проекта Шеннон Карри подчеркивает, что одинаковые физические законы приводят к совершенно разным результатам на двух соседних планетах.

Понимание механизмов взаимодействия Солнца с марсианской корой имеет большое практическое значение. Полученные данные позволят инженерам точнее рассчитать уровень радиационной опасности для будущих автоматических станций и пилотируемых экспедиций. Космические агентства смогу заранее спроектировать надежную защиту для пилотов и оборудования, которые отправятся к Красной планете.