أعلن مشروع استكشاف المريخ ، مسبار الأمل ، أول مهمة فضائية بقيادة عربية لاستكشاف الكوكب ، عن تسجيل رصد نوع جديد من الشفق القطبي البروتوني حول المريخ ، وهو الأول من نوعه.
تسلط الشفق القطبي البروتوني المتقطع في الأماكن المتغيرة ضوءًا جديدًا على التغييرات غير المتوقعة في سلوك الغلاف الجوي للمريخ.
تعاون فريق Hope rover مع مشروع ناسا للغلاف الجوي على المريخ والتطور المتقلب (MAVEN) لدراسة وتوصيف الملاحظات التي تم التقاطها.
فتحت دراسة صور “مسبار الأمل” غير المسبوقة للشفق القطبي البروتيني المتقطع ، وكذلك الملاحظات من مسبار مافن للبلازما المريخية ، طرقًا جديدة لفهم الأسباب الغامضة للشفق القطبي على المريخ.
وقالت حصة المطروشي ، رئيس الفريق العلمي لمشروع استكشاف المريخ في الإمارات العربية المتحدة: “إن اكتشاف الشفق القطبي البروتوني المتقطع يثري سجل مسبار الأمل من الإنجازات الفريدة ويتساءل عن افتراضاتنا الحالية حول كيفية تشكل الشفق القطبي البروتوني على هذا الكوكب”.
وأضافت أنه حتى الآن ، كشفت Hope Rover عن العديد من الظواهر غير المتوقعة التي عززت فهمنا لغلاف المريخ والديناميكيات المغناطيسية ، وأن هذه الملاحظات العلمية الجديدة ، بالإضافة إلى بيانات مركبة مافن ، قد دفعت التقدم في البحث العلمي. هذا الحقل.
الشفق القطبي البروتوني الجديد هو نتيجة تفاعل الرياح الشمسية مباشرة مع الغلاف الجوي العلوي على الجانب المشرق من المريخ ، مما يؤدي إلى إبطائه وإصدار الأشعة فوق البنفسجية.
تم الكشف عن الشفق القطبي البروتوني من خلال لقطات قرص مضيء للمريخ مع مطياف فوق بنفسجي ، والذي يراقب الغلاف الجوي العلوي والخارجي للمريخ لاكتشاف أي تغييرات في تكوين الغلاف الجوي وتسريبات غازاته إلى الفضاء.
تظهر الشفق القطبي كمناطق مضيئة منتشرة عبر الجانب المشرق من الكوكب ، مع طولين موجيين من الأشعة فوق البنفسجية المرتبطة بذرات الهيدروجين ؛ ليمان بيتا هو 102.6 نانومتر و ليمان ألفا 121.6 نانومتر.
تحدث الشفق القطبي عندما تصبح مناطق صغيرة من الكوكب أكثر سطوعًا عند هذه الأطوال الموجية ، مما يشير إلى أن الطاقة تتركز في مناطق معينة من الغلاف الجوي.
قال مايك تشافين ، عضو الفريق العلمي لمشروع استكشاف المريخ في الإمارات العربية المتحدة ومساهم رئيسي في الدراسة الجديدة حول الشفق البروتوني: “أظهرت الأبحاث السابقة عن الشفق القطبي البروتوني الذي أجراه مسبار مافن التابع لناسا أن انبعاث الضوء عند هذين الطولين الموجيين متشابه”. يستخدم الإمارات العربية المتحدة المأخوذة بواسطة مقياس الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية لبرنامج استكشاف المريخ ، وهذه هي الملاحظة العلمية الأولى في العالم لرصد التغيرات المكانية للشفق القطبي البروتوني في المريخ ، لذلك تمكنا من ملاحظة عدم انتظام واضح في بنية الشفق البروتيني. في المرة الأولى ، أدركنا أن هذه الأطوال الموجية يتم تحديدها فقط من خلال انبعاث ذرات الهيدروجين. هذا أكد لنا أن تكوين الشفق يتطلب وجود ذرات هيدروجين عالية التفاعل.
وأضاف: “نظرًا لحجم حجم الرياح الشمسية والغلاف الجوي الهيدروجيني الممتد على المريخ ، يبدو أن الآلية الطبيعية لتشكيل الشفق القطبي البروتوني تقتصر على تكوين الظاهرة الشفقية التي نرصدها اليوم باستخدام مقياس الطيف فوق البنفسجي ، بالإضافة إلى الصور التي التقطت في 11 أغسطس من العام الماضي ، تظهر الشفق القطبي منتشرًا على مساحة واسعة وغير منتظم ، مما يؤكد الاضطراب الشديد في طبقة البلازما حول المريخ.
وأشار إلى أنه بفضل الصور وقياسات الشفق من كاشف مافن في هذه الطبقة ، يمكننا أن نؤكد بثقة أنه أينما يحدث الشفق ، تؤثر الرياح الشمسية بشكل مباشر على الغلاف الجوي العلوي. وبالتالي ، تمثل هذه الظاهرة خريطة لمكان وصول كمية كبيرة من الرياح الشمسية إلى المريخ.
وتابع: “لا نعرف ما يخبئه مستقبلنا من حيث الاكتشاف ، لكنني متفائل لأن مسبار الأمل ما زال يقدم نتائج تفوق توقعاتنا للاكتشافات العلمية التي نطمح إلى تحقيقها.
أتاحت اتفاقية مشاركة البيانات بين العربة الجوالة Hope rover وعربة MAVEN دراسة الصور الجديدة لمركبة Hope ، والتي تستند إلى ملاحظات البلازما الكوكبية بواسطة مسبار MAVEN ، الذي كان يدرس الأيونوسفير والغلاف الجوي المتأين. المريخ منذ عام 2014. الغلاف المغناطيسي.
تحمل مافن مجموعة كاملة من معدات مراقبة البلازما ، بما في ذلك مقياس المغناطيسية واثنين من أجهزة تحليل الأيونات الكهروستاتيكية لقياس بلازما المريخ والمجالات المغناطيسية ، بالإضافة إلى مراقبة مسبار الأمل للشفق القطبي المتقطع للبروتون.
قال الباحث الرئيسي في مافن شانون كاري: “تساعد قياسات الغلاف الجوي للمريخ في نواحٍ عديدة في الكشف عن كيفية تفاعل الغلاف الجوي مع ضوء الشمس في الوقت الفعلي ، بينما تلعب الملاحظات دورًا مهمًا في استكشاف العلاقات الفيزيائية وراء ديناميكيات الغلاف الجوي وتطوره”.
“تعتبر بيانات MAVEN مهمة لفهم هذه الصور الجديدة تمامًا ، لذلك تعاونت البعثتان لتوسيع فهمهما الحالي للمريخ وتفاعلات الكواكب مع الرياح الشمسية.”
يعتقد العلماء في كلا الفريقين حاليًا أن الشفق القطبي البروتوني المتقطع ناتج ببساطة عن اضطرابات في البلازما حول المريخ.
يوفر استخدام مسبار HOPE للشفق القطبي البروتوني المتقطع وقياس ظروف البلازما بشكل متزامن مع مسبار MAVEN فرصة فريدة لدراسة الظاهرة النادرة التي تحدث عندما يتعطل التفاعل بين المريخ والرياح الشمسية بشكل كبير.
رصد “مسبار الأمل” الظواهر الشفقية المتقطعة عدة مرات منذ مهمته ، وقد تجلت في أشكال وأحجام مختلفة ، على سبيل المثال ، ظهرت الشفق القطبي البروتوني المتقطع في منطقة من الأرض في 30 أغسطس 2021.. القرص أصغر بكثير من المنطقة التي ظهر فيها في 11 أغسطس ، والتي يُعتقد أنها تشكلت لعدة أسباب. (رائع)
