اكتشاف نوع جديد من الشفق القطبي المريخي

وطن: تضافرت جهود “الغلاف الجوي للمريخ والتطور المتقلب” (MAVEN) التابع لناسا ومسبار الأمل الإماراتي (EMM)، لدراسة الشفق القطبي فوق البنفسجي الذي يرقص ويتوهج عاليا في الغلاف الجوي للمريخ.

اكتشف بحث جديد أن هذه الأحداث النهارية ليست دائما منتشرة، وخالية من الملامح وموزعة بالتساوي، ولكنها ديناميكية ومتغيرة للغاية، وتحتوي على هياكل دقيقة.

وقال عالم الكواكب مايك شافين من جامعة كولورادو بولدر: “أن الشفق القطبي كان واسع الانتشار وغير منظم لدرجة أن بيئة البلازما حول المريخ يجب أن تكون مضطربة حقا، اذ أن الرياح الشمسية كانت تؤثر بشكل مباشر على الغلاف الجوي العلوي”.

وأضاف: “أنه ومن خلال الجمع بين الملاحظات الشفقية لـ EMM وقياسات MAVEN لبيئة البلازما الشفقية، يمكننا تأكيد هذه الفرضية وتحديد أن ما نراه كان في الأساس خريطة لمكان تمطر الرياح الشمسية على الكوكب”.

ووصف الشفق البروتوني “بالشفق الأكثر شيوعا على الكوكب الأحمر” لأول مرة في عام 2018، كما يظهر في بيانات MAVEN.

ويتشكل الشفق المريخي بشكل مشابه إلى حد ما لكيفية تشكل الشفق على الأرض، ومع ذلك، نظرا لأن المريخ وحش مختلف تماما، بدون غلاف مغناطيسي مدفوع داخليا مثل الأرض، فإن النتيجة النهائية فريدة بالنسبة للمريخ.

ويتشكل الشفق البروتوني عندما تصطدم البروتونات الموجبة الشحنة في الرياح الشمسية بغلاف الهيدروجين الخاص بالمريخ وتتأين، ما يسرق الإلكترونات من ذرات الهيدروجين لتصبح محايدة، كما ويسمح تبادل الشحنة هذا للجسيمات المحايدة بتجاوز صدمة المجال المغناطيسي حول المريخ، حيث تمطر في الغلاف الجوي العلوي وتنبعث منها ضوء فوق بنفسجي.

وكان يُعتقد أن هذه العملية أنتجت بشكل موثوق انبعاث شفقي موحد على مدار أيام المريخ، لكن الملاحظات الجديدة تظهر خلاف ذلك.

وبدلا من المظهر الجانبي السلس المتوقع، تُظهر البيانات من مسبار الأمل أن الشفق القطبي أحيانا يكون غير مكتمل، ما يشير إلى أنه يمكن أن تكون هناك عمليات غير معروفة أثناء تكوين هذه الشفق.

وتحمل المركبة المدارية التابعة لناسا مجموعة كاملة من أدوات البلازما، لاستكشاف الرياح الشمسية، والبيئة المغناطيسية، والأيونات الحرارية في الفضاء حول المريخ.

وبعبارة أخرى، فإن التفاعل الفوضوي النادر بين المريخ والرياح الشمسية هو المسؤول عن الشفق القطبي غير المكتمل، ومن الممكن أن تكون هناك آثار على الغلاف الجوي على المدى الطويل وفقدان المياه، بدون مجال مغناطيسي عالمي، يستمر المريخ في فقدان كليهما.

ومن المثير للاهتمام أن الشفق القطبي البروتوني (سواء كان أملس أو غير مكتمل)، يمكن أن يساعد في فهم واحد على الأقل من هذه، نظرا لأن الهيدروجين المتضمن يتم إنشاؤه جزئيا بواسطة الماء الموجود في الغلاف الجوي للمريخ المتسرب إلى الفضاء.

وكتب الباحثون: “ستكون هناك حاجة إلى العديد من دراسات البيانات والنمذجة المستقبلية لاستكشاف الآثار الكاملة لهذه الظروف على تطور الغلاف الجوي للمريخ.”

المصدر: RT