کاوشگر فضایی امارات نوع جدیدی از شفق قطبی را در مریخ کشف کرد

یک کاوشگر فضایی امارات متحده عربی، نوع جدید و گسترده‌ای از شفق قطبی را در مریخ کشف کرده است که درک دانشمندان از این سیاره سرخ را به چالش می‌کشد، سیاره‌ای که پیش‌بینی می‌شود به دلیل نبود میدان مغناطیسی دارای شفق‌های قطبی نباشد.

فضاپیمای هوپ (Hope) امارات متحده عربی [امید یا به زبان اصلی «امل»] در فوریه سال ۲۰۲۱ در جریان ماموریتی برای بررسی جو مریخ به این سیاره رسید، ورودی که از قضا با یک طوفان خورشیدی هم‌زمان شد و به باور دانشمندان [این طوفان خورشیدی]‌، شفق مشاهده شده را ایجاد کرد. این شفق که «شفق گسسته سینوسی» نامیده می‌شود، شامل پیچک‌های کرم-مانند نور فرابنفش در جو بالایی است که به صورت نصفه و نیمه تا آن سر مریخ کشیده شده است.

راب لیلیس، دانشمند علوم سیاره‌ای در دانشگاه برکلی، کالیفرنیا می‌گوید: «شفق گسسته سینوسی، کشف تکان‌دهنده‌ای بود که به دلایل بسیاری باعث می‌شود گیج شویم و دوباره شروع کنیم. ما [برای توضیح این پدیده] یک سری ایده داریم، اما هیچ توضیح محکمی برای اینکه چرا شفق‌های گسترده را به این شکل و در این مقیاس‌ها مشاهده می‌کنیم، در دست نداریم.»

در نگاه اول به نظر می‌رسد که مریخ هیچ شفق قطبی نباید داشته باشد.

زمانی شفق‌های قطبی بر روی زمین ایجاد می‌شوند که ذره‌های باردار خورشید با میدان مغناطیسی سراسری سیاره ما برهم‌کنش می‌کنند و به یکی از دو قطب هدایت می‌شوند و در نتیجه آن، شفق‌های شمالی و جنوبی ایجاد می‌شوند.

اما میدان مغناطیسی زمین به‌وسیله مولد [میدان مغناطیسی] مرکزی سیاره ما ایجاد می‌شود که یک هسته فلزی جامد است و درون یک هسته بیرونی فلزی مایع می‌چرخد.

ماموریت این سایت ناسا در سال ۲۰۲۱ نشان داد که مریخ یک هسته مرکزی جامد ندارد و هسته بزرگ و مایع آن عمدتا از عناصر سبک‌تر و غیرفلزی از جمله اکسیژن یا هیدروژن تشکیل شده است.

نبود مولد مغناطیسی مرکزی به معنای نبود میدان مغناطیسی سراسری در مریخ است و دانشمندان علوم سیاره‌ای فکر می‌کنند نبود چنین میدانی دلیل نازکی جو مریخ است – این جو آرام آرام طی میلیون‌ها سال به‌وسیله ذرات باردار که از خورشید بیرون می‌آیند، یعنی باد خورشیدی از بین رفته است.

با این حال، ماموریت مارس اکسپرس برای نخستین بار در سال ۲۰۰۴ شفق‌های قطبی را در مریخ مشاهده کرد.

[در این ماموریت] مشخص شد که بخش‌هایی از پوسته مریخ حتی پس از نابودی میدان مغناطیسی سراسری سیاره در سال‌ها پیش، همچنان مانند آهن‌رباهایی قدرتمند عمل می‌کنند و میدان‌های مغناطیسی محلی می‌سازند که با جذب ذرات باردار، درخشش شفق قطبی ایجاد می‌کنند. دلیلی که این شفق‌ها بر فراز مریخ در جاهای مختلف ظاهر می‌شوند (نه مانند زمین که در قطب‌ها پدیدار می‌شوند) ماهیت پراکنده و گسسته این میدان‌ها است و به همین دلیل این پدیده‌های درخشان، شفق‌های قطبی «گسسته» خوانده می‌شوند.

بنا به گفته لیلیس، اینکه چنین شفق‌های قطبی گسسته‌ای می‌توانند به آن میزان‌ که در مشاهده‌های [کاوشگر] هوپ کشیده شده بودند امتداد پیدا کنند، نشان می‌دهد که اتفاق دیگری در جریان است. کشف آن ممکن است به داده‌هایی از [کاوشگر] هوپ و ماموریت‌های دیگر از جمله ماموریت مدارگرد جو مریخ ناسا و تکامل فرار یا ماون (Maven) نیاز داشته باشد.

لیلیس می‌گوید: «ما اکنون این فرصت را داریم که لابه‌لای نشانه‌هایی که می‌توانند جزئیات بیشتری به مشاهده‌های جدید [کاوشگر] هوپ بیفزایند جست‌و‌جو کنیم و مشاهده‌های قبلی مریخ به وسیله برنامه‌های فضایی از جمله ماون و مارس اکسپرس را دوباره بررسی کنیم و شاید این موضوع به ما کمک کند تا تحلیل و موشکافی کنیم که چه اتفاقی دارد می‌افتد.»