Physiker unter Leitung der University of Iowa haben festgestellt, wie ein Polarlichttyp auf dem Mars entsteht. In einer neuen Studie untersuchten die Physiker eine diskrete Aurora – eine Lichterscheinung, die hauptsächlich während der Nacht in der südlichen Hemisphäre des Roten Planeten auftritt. Obwohl Wissenschaftler diskrete Auroras auf dem Mars kennen, wussten sie bisher nicht, wie sie entstehen. Das liegt daran, dass der Mars kein globales Magnetfeld wie die Erde hat, was ein Hauptauslöser für Auroras ist, die auf unserem Planeten auch als Nord- und Südlichter bezeichnet werden.
Wie die Physiker berichten, werden die diskreten Auroras auf dem Mars dagegen durch die Wechselwirkungen zwischen dem Sonnenwind (dem stetigen Strom geladener Teilchen von der Sonne) und den Magnetfeldern in der Kruste in den südlichen Breiten des Mars gebildet. Die Natur dieser lokalen Wechselwirkungen zwischen dem Sonnenwind und den Krustenmagnetfeldern verursacht die diskrete Aurora.
“Wir haben die erste detaillierte Studie, die betrachtet, wie die Sonnenwindbedingungen die Aurora auf dem Mars beeinflussen”, sagte Zachary Girazian vom Department of Physics and Astronomy und Hauptautor der Studie. “Unser Hauptergebnis ist, dass die Entstehungsrate der Aurora innerhalb der Region mit starken Krustenmagnetfeldern hauptsächlich von der Orientierung des Sonnenwindmagnetfeldes abhängt. Außerhalb der Region mit starken Krustenmagnetfeldern hängt sie dagegen größtenteils von dem dynamischen Druck des Sonnenwindes ab.”
Die Ergebnisse basieren auf mehr als 200 Beobachtungen von diskreten Auroras auf dem Mars, durchgeführt von der Raumsonde MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN). Eines der für die Beobachtungen verwendeten Instrumente, der Solar Wind Ion Analyzer, wird von Jasper Halekas vom Department of Physics and Astronomy geleitet, der als Co-Autor an der Studie mitarbeitete.
“Jetzt ist eine sehr ertragreiche und spannende Zeit für die Erforschung der Aurora auf dem Mars. Die MAVEN-Datenbank mit Beobachtungen der diskreten Aurora ist die erste ihrer Art und erlaubt uns erstmals, grundlegende Merkmale der Aurora zu verstehen”, sagte Girazian.
Die Studie mit dem Titel “Discrete Aurora at Mars: Dependence on Upstream Solar Wind Conditions” wurde am 27. März 2022 online im Journal JGR: Space Physics veröffentlicht.
Weitere mitwirkende Autoren sind Nick Schneider, Zachariah Milby, Xiaohua Fang, Sonal Kumar Jain und Justin Deighan von der University of Colorado in Boulder, Tristan Weber vom Goddard Space Flight Center der NASA, Jean-Claude Gerard und Lucas Soret von der Universite de Liege in Belgien, sowie Christina Lee von der University of California in Berkeley. Die NASA finanzierte die Arbeit.
(THK)
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