Mars'ın Auroraları Nasıl Oluşur?

Dünya'nın auroraları bize muhteşem bir görsel izlenim sunarlar, ancak Güneş Sistemi'nde bu fenomenlerin bulunabileceği tek yer gezegenimiz değildir.

Bazen görünmez dalga boylarında da olsa atmosferik bir parıltı, Merkür ve hatta Jüpiter'in bazı uyduları ve hatta bir kuyruklu yıldız hariç her gezegende tespit edildi. Ama işin ilginçleştiği yer Mars. Kızıl gezegen, başka yerlerde aurora oluşumunda çok önemli bir rol oynayan bir bileşen olan kayıp küresel manyetik alanıyla ünlüdür.

Ancak bu, Mars'ın tamamen manyetizma içermediği anlamına gelmez. Yerkabuğunun bazı bölgelerinden, özellikle güney yarımkürede, lokalize manyetik alan bölgeleri filizlenir. Yeni analiz, bu küçük, yerel manyetik alanların, Mars'ın ayrık (veya yapılandırılmış) ultraviyole auroralarını üretmek için güneş rüzgârıyla ilginç şekillerde etkileşime girdiğini doğruladı.

Iowa Üniversitesi'nden fizikçi ve astronom Zachary Girazian, "Güneş rüzgâr koşullarının Mars'taki auroraları nasıl etkilediğine bakan ilk ayrıntılı çalışmaya sahibiz" dedi.

"Temel bulgumuz, güçlü kabuksal alan bölgesinin içinde, aurora oluşum hızının çoğunlukla güneş rüzgârı manyetik alanının yönüne bağlı olduğu, güçlü kabuksal alan bölgesinin dışında, oluşum hızının çoğunlukla güneş rüzgârı dinamik basıncına bağlı olduğudur."

Burada, Dünya'da, auroraların - borealis ve australis - nasıl olduğuna dair oldukça iyi bir kavrayışa sahibiz. Güneş rüzgârından gelen parçacıklar Dünya'nın manyetosferiyle çarpıştığında ortaya çıkarlar ve daha sonra manyetik alan çizgileri boyunca yüksek enlemlere doğru hızlanarak üst atmosfere yağarlar.

Orada, gökyüzünde dans eden parıldayan ışıkları üretmek için atmosferik parçacıklarla etkileşime girerler.

Kanıtlar, fenomenlerin diğer cisimlerde benzer şekillerde oluştuğunu göstermektedir. Örneğin, Jüpiter'in güçlü, kalıcı auroraları, devasa gezegenin karmaşık manyetik alanı nedeniyle oluşur.

Ancak Mars'ın küresel manyetik alanı, gezegenin tarihinde oldukça erken bir zamanda bozuldu ve geride sadece kabuktaki manyetize edilmiş minerallerde korunan manyetizma parçalarını bıraktı. Geceleri Mars'ın ultraviyole görüntüleri, auroraların bu kabuksal manyetik alanların yakınında oluşma eğiliminde olduğunu ortaya çıkardı.

Girazian ve ekibinin çalışmaları güneş rüzgâr koşullarını da dikkate alıyor. 2014'ten beri kızıl gezegenin morötesi görüntülerini toplayan Mars Atmosferi ve Uçucu Evrim (MAVEN) uzay aracından gelen verileri analiz ettiler. Ayrıca, Güneş Rüzgârı Ion Analizörü adı verilen ve güneş rüzgârını analiz eden bir aletle donatılmıştır.

Güneş rüzgârının dinamik basıncı ile gezegenler arası manyetik alanın gücü ve açısı hakkındaki verileri, Mars auroralarındaki ultraviyole verileriyle karşılaştırdılar. Kabuksal manyetik alan bölgelerinin dışında, güneş rüzgârının dinamik basıncının, auroraların tespit frekansında önemli bir rol oynadığını buldular.

Bununla birlikte, güneş rüzgârının basıncı, söz konusu auroraların parlaklığında çok az rol oynuyor gibi görünüyor. Bu, yüklü parçacık kütlelerinin Güneş'ten fırlatıldığı ve daha yüksek güneş rüzgâr basıncı ile ilişkili olduğu koronal kütle fırlatmaları gibi uzay hava olaylarının Mars auroralarını tetikleyebileceğini düşündürmektedir.

Kabuksal manyetik alan bölgelerinin içinde, manyetik alanın yönü ve güneş rüzgârı, Mars'ta auroraların oluşumunda önemli bir rol oynuyor gibi görünüyor. Belirli yönlerde, güneş rüzgârı, mor ötesi ışımayı üretmek için gerekli olan manyetik yeniden bağlanma olayları veya parçacık ivmesi için uygun görünmektedir.

Araştırmacılar, bu sonuçların, güneş rüzgârı ile etkileşimlerin küresel manyetik alanından sıyrılmış bir gezegende nasıl aurora üretebileceğine dair yeni bilgiler ortaya koyduğunu söyledi. Bu bilgi, çok farklı dünyalarda ayrık auroraların oluşumunu daha iyi anlamaya yardımcı olmak için kullanılabilir.

Girazian, "Şimdi Mars'ta aurora araştırmak için çok verimli ve heyecan verici bir zaman" dedi.

"MAVEN'den aldığımız ayrık aurora gözlemlerinin veri tabanı, türünün ilk örneğidir ve aurora'nın temel özelliklerini ilk kez anlamamızı sağlar."

Araştırma, Journal of Geophysical Research: Space Physics'te yayınlandı.