Астрономы проследили за поведением ночных сияний в атмосфере Марса

Несмотря на всю свою слабость и разреженность, при ближайшем изучении атмосфера Марса демонстрирует удивительно сложное поведение. В ней возникают глобальные пылевые бури и локальные вихри, состав ее меняется в зависимости от сезона, а по ночам на высоте возникает ультрафиолетовое свечение. Это излучение регистрируется и на Земле, и на Венере, и большой загадки оно не представляет — или не представляло до сих пор.

Оно вызывается проходящими в атмосфере реакциями между азотом и кислородом. На дневной стороне планеты ультрафиолетовое излучение Солнца заставляет молекулярный азот и углекислый газ распадаться с образованием свободных углерода, кислорода и азота. Высотные ветры переносят их на ночную сторону, где «воздух» охлаждается и опускается ниже. Здесь атомы N и O взаимодействуют с образованием оксида азота NO.

Однако данные американского зонда MAVEN, который остается на орбите Марса с 2014 года, все-таки придали ночному УФ-свечению оттенок загадочности. Аппарат проводил спектрометрические наблюдения за атмосферой Красной планеты пять раз в день, на протяжении нескольких лет, что позволило проследить, как меняется распределение ночного свечения со временем. Результаты этой работы представлены в статье, опубликованной в Journal of Geophysical Research — Space Physics.

Обнаружилось, что атмосфера Марса «пульсирует» ультрафиолетом несколько раз за ночь, причем местной весной и осенью она загорается в основном в низких широтах, становясь ярче около периодов равноденствия. И наоборот, в другие сезоны свечение перемещается к полюсам, достигая пика около зимнего и летнего солнцестояний.

Форма и поведение этих «пятен» излучения связаны с движениями марсианской атмосферы на средних высотах, которые, в свою очередь, задаются циклами дневного нагревания и ночного остывания, а также особенностями поверхности планеты под ней. «Сияние возникает на высоте около 70 километров, с ярким центральным пятном около 1000 километров в поперечнике», — объясняет один из авторов работы, Захария Милби (Zachariah Milby) из Университета Колорадо в Боулдере.

«Оно так же ярко, как ультрафиолетовый свет полярных сияний на Земле, — продолжает профессор Милби. — К сожалению, из-за другого состава в атмосфере Марса не возникает видимых глазу лучей, так что это сияние не смогут увидеть и будущие астронавты. А жаль: яркие пятна могли бы раскрываться над ними каждую ночь после заката и двигаться по небу на скорости 300 км/ч».