Зелёное сияние на Марсе: редкое явление, которое перевернуло представления учёных

Марс всегда был для учёных планетой загадок, и теперь к ним добавилась ещё одна — редкое явление, которое прежде связывали только с Землёй. Марсоход NASA Perseverance сумел зафиксировать зелёные полярные сияния, видимые невооружённым глазом. Более того, исследователи разработали подход, позволяющий предсказывать их появление. Это открытие не только расширяет знания о красной планете, но и играет важную роль для будущих миссий.

Удивительное открытие

Впервые Perseverance зафиксировал сияние в 2024 году. На этой неделе в Хельсинки на заседании Европейского конгресса по планетологии и Отделения планетологии Американского астрономического общества было представлено второе фото марсианского сияния, а также система его прогнозирования. Руководитель исследований, Элиз Райт Кнутсен из Университета Осло, отметила:

"Тот факт, что мы снова запечатлели полярное сияние, демонстрирует, что наш метод прогнозирования полярных сияний на Марсе и их съемки работает", — сказал Кнутсен.

Полярные сияния возникают при взаимодействии заряженных частиц солнечного ветра с атмосферой. На Марсе они сталкиваются с атомами кислорода, вызывая зелёное свечение, заметное даже будущим астронавтам.

Чем сияния на Марсе отличаются от земных

Главное отличие в том, что у Марса нет глобального магнитного поля. На Земле сияния обычно концентрируются вблизи полюсов, а на Марсе они могут озарять всю ночную сторону планеты. Такое свечение учёные называют "диффузным".

Для колонистов и исследователей это не только зрелище, но и сигнал опасности: частицы, вызывающие сияния, могут быть смертельно опасны. Поэтому прогнозирование вспышек имеет жизненно важное значение.

Сравнение явлений на Земле и Марсе

Как учёные научились предсказывать сияния

Прогнозировать явление непросто. Для Perseverance наблюдения нужно планировать за три дня до предполагаемого коронального выброса массы (CME). В 2023–2024 годах команда Кнутсен сделала восемь попыток, три из которых оказались удачными. Оказалось, что именно скорость выброса играет решающую роль.

"Чем быстрее корональный выброс массы, тем выше вероятность того, что он разгонит частицы в сторону Марса", — пояснил Кнутсен.

Несмотря на успехи, часть попыток оказалась безрезультатной, что подтверждает: даже на Земле предсказание сияний не всегда точная наука.

Советы шаг за шагом: как фиксировать марсианские сияния

1. Использовать камеры SuperCam и MastCam, которые установлены на Perseverance.

2. Планировать наблюдения заранее, ориентируясь на прогноз солнечной активности.

3. Сравнивать данные с орбитальных миссий MAVEN (NASA) и Mars Express (ESA).

4. Ориентироваться на скорость и силу корональных выбросов массы.

5. Вести ретроспективный анализ каждой попытки для уточнения модели.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: наблюдения во время слабых выбросов.

• Последствие: отсутствие сияний на снимках.

• Альтернатива: нацеливание на более быстрые CME с использованием данных MAVEN.

• Ошибка: слишком поздняя загрузка программы наблюдений.

• Последствие: упущенный момент прохождения бурь.

• Альтернатива: планирование за 72 часа до события.

• Ошибка: игнорирование локальных магнитных аномалий Марса.

• Последствие: недооценка масштабов сияния.

• Альтернатива: учёт данных Mars Express о магнитных "карманах".

А что если…

Представим, что астронавты уже живут на Марсе. Полярное сияние станет не только завораживающим зрелищем, но и сигналом тревоги. Приборы должны заранее предупреждать экипаж о надвигающейся буре, чтобы они успели укрыться в защищённых модулях или подземных базах. Иначе риск облучения будет слишком велик.

Плюсы и минусы прогноза полярных сияний

FAQ

Как фиксируют сияния на Марсе?
С помощью камер Perseverance, а также по данным орбитальных миссий MAVEN и Mars Express.

Сколько времени длится сияние?
Несколько часов, в зависимости от силы солнечной бури.

Что лучше для наблюдения — орбита или поверхность?
Орбитальные аппараты дают данные в ультрафиолете, а марсоход — в видимом спектре. Совмещение методов даёт лучший результат.

Мифы и правда

• Миф: полярные сияния бывают только на Земле.

• Правда: они фиксировались и на Юпитере, и на Сатурне, и теперь на Марсе.

• Миф: сияния безопасны.

• Правда: они связаны с радиацией, которая опасна для человека.

• Миф: сияния всегда одинаково яркие.

• Правда: интенсивность зависит от силы солнечного ветра и состава атмосферы.

Три интересных факта

1. Первые марсианские сияния открыли ещё в 2004 году с помощью Mars Express, но только в ультрафиолете.

2. Зелёный цвет на Марсе вызван именно кислородом, а не азотом, как на Земле.

3. На Юпитере сияния не исчезают никогда, они постоянны из-за мощного магнитного поля.

Исторический контекст

• 2004 год: Mars Express впервые фиксирует ультрафиолетовое сияние.

• 2014 год: миссия MAVEN уточняет роль солнечного ветра в этих процессах.

• 2024 год: Perseverance делает первый снимок в видимом спектре.

• 2025 год: разработан метод прогнозирования сияний.