火星には独自のオーロラがあり、地球が水を失った理由を説明できる可能性がある

左側に現在の火星、右側に水に覆われていたかもしれない当時の火星を示すアーティストのコンセプト。
このアーティストのコンセプトは、液体の水と厚い大気が含まれていると考えられている初期の火星の環境 (右) と、今日の火星で見られる寒く乾燥した環境 (左) を描いています。NASAのゴダード宇宙飛行センター

ここ地球では、太陽風が地球の磁気圏と相互作用するときにオーロラのオーロラを見ることができます。 火星にも陽子オーロラと呼ばれる独自のオーロラがあることが判明しましたが、それらは紫外線を発するため肉眼では見えません。

しかし、NASA の MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) 探査機は現在火星の周回軌道上にあり、イメージング紫外分光器 (IUVS) 装置を使用してこれらのオーロラを検出できます。 この装置からのデータを使用して、科学者たちは陽子オーロラと次の事実との関係を調査してきました。 火星は時間の経過とともに水を失った. 火星のオーロラは、宇宙に水が失われることで生じる大気中の水素によって間接的に生成されます。

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下のアニメーションは、陽子オーロラがどのように形成されるかを示しています。 まず、太陽風が陽子を火星に送り、そこで陽子は火星を取り囲む水素の雲と相互作用します。 陽子は水素原子から電子を取り出して中性子になります。 これらの中性粒子は、バウショックと呼ばれる惑星の磁気圏の領域を通過する可能性があります。 水素原子が大気中に突入し、ガス粒子と衝突すると、オーロラと呼ばれる紫外線が放出されます。

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火星の陽子オーロラを示すアニメーション。
このアニメーションは、火星の陽子オーロラを示しています。 クレジット: NASA/MAVEN/ゴダード宇宙飛行センター/ダン・ギャラガー
科学者たちは、こうした陽子オーロラは珍しいものだと考えていました。 しかし、新しい研究は、特に南部の夏の日には、それらが実際に一般的であることを示しています。 これは、地球のこの地域が太陽に最も近づく時期であり、水の損失との関係を裏付けています。 太陽が大気中の水蒸気を加熱すると、水蒸気はより高く上昇し、宇宙に失われる前に水素と酸素に分解されます。

「複数の火星年からの MAVEN/IUVS データを使用したこの新しい研究で、チームは大気圏脱出の増加期間が次の期間に対応していることを発見しました。 陽子オーロラの発生と強度が増加している」と、フロリダ州デイトナビーチにあるエンブリー・リドル航空大学の主著者アンドレア・ヒューズ氏は述べた。 で

声明.

「おそらくいつか、惑星間旅行が一般的になるとき、南半球の夏に火星に到着する旅行者は最前列の席を手に入れることになるでしょう」 火星の昼側を堂々と踊る火星の陽子オーロラを観察する(紫外線に敏感なゴーグルを着用しながら) コース)。 これらの旅行者は、火星の残りの水分が宇宙に失われていく最終段階を直接目撃することになるでしょう。」

この研究は、 地球物理研究ジャーナル: 宇宙物理学.

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