В атмосфере Марса заметили «земное» явление - за ним охотились 40 лет

Источник материала:

Высоко в атмосфере Марса астрономы обнаружили феномен, за которым они охотились десятилетиями: слабое зеленое свечение, вызванное взаимодействием солнечного света и кислорода в верхних слоях атмосферы. Об этом сообщает Science Alert со ссылкой на Nature Astronomy.

Ранее так называемое дневное свечение было зафиксировано только в одном месте — в небе над Землей. Его обнаружение в марсианской атмосфере поможет нам лучше понять процессы, которые приводят к свечению воздуха как на Земле, так и в других местах.

Как пояснил ведущий автор исследования, астрофизик Жан-Клод Жерар из Университета Льежа в Бельгии, на Земле можно наблюдать свечение атмосферы. Земное небо никогда не бывает полностью темным, даже ночью и даже если убрать световое загрязнение, звездный свет и рассеянный солнечный свет. Молекулы в атмосфере постоянно подвергаются различным процессам, которые заставляют их слабо светиться.

Собственное свечение атмосферы вызвано взаимодействием солнечного света и атмосферы и в целом подразделяется на две категории. Ночное свечение происходит, когда атомы, разделенные солнечным излучением в течение дня, рекомбинируют, высвобождая свою избыточную энергию в виде фотонов. Ночное свечение ранее наблюдалось как на Венере, так и на Марсе, а также на Земле.

То, что астрономы сейчас наблюдают в атмосфере Марса, называется «дневное свечение» — явление, которое гораздо труднее обнаружить, учитывая, что его слабое присутствие значительно затмевается при дневном свете.

На Земле это происходит, когда молекулы в атмосфере поглощают солнечный свет, что дает им избыточную энергию. На снимках нашей планеты, полученных с Международной космической станции, когда камера смотрит поверх атмосферы, а не прямо вниз, воздушное свечение гораздо более заметно.

Предположение, что такое свечение может быть и на Марсе, было выдвинуто еще в 1979 году, но до сих пор его обнаружить не удавалось.

Теперь же команда астрофизиков отрегулировала угол ультрафиолетового и видимого спектрометра (UVIS), инструмента на TGO, и провела ряд наблюдений за марсианской атмосферой на высоте от 20 до 400 километров. Когда они проанализировали данные, то обнаружили слабое зеленое излучение во всех дневных наблюдениях.

Когда команда смоделировала процесс, лежащий в основе свечения, то обнаружила, что оно вызвано процессом, очень похожим на земной — за зеленое свечение на Марсе ответственны атомы кислорода, выделяющиеся из углекислого газа под воздействием солнечной радиации.

Как говорится в статье, два максимума интенсивности свечения наблюдались на высоте около 80 и 120 км, что соответствует фотодиссоциации углекислого газа в линии Лайман- альфа и экстремальному ультрафиолетовому излучению соответственно. Более слабое излучение, исходящее из того же верхнего слоя с атомами кислорода, наблюдается в ближнем ультрафиолете при 297,2 нм. И измерения показали, что длина волны видимого излучения была в 16,5 раза интенсивнее, чем длина волны ультрафиолета.

Группа отмечает, что это несоответствие может быть связано с калибровкой прибора, выполняющего наблюдения за Землей.