Une étude récemment publiée, présenté le 12 décembre à la réunion de l'American Geophysical Union (AGU), révèle qu'un type d'aurore martienne détecté à l'origine par le vaisseau spatial MAVEN de la NASA est en fait l'aurore la plus commune sur la planète rouge, Selon des chercheurs de l'Université aéronautique Embry-Riddle.

L'étude, co-écrit par des scientifiques du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l'Université du Colorado à Boulder (LASP) et financé par la mission MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), suggère également un moyen de suivre la perte d'eau et de mieux comprendre comment le climat martien a changé au fil du temps, l'équipe a rapporté.

Contrairement aux aurores brillamment colorées qui dansent dans le ciel nocturne près des régions polaires de la Terre, l'aurore la plus courante sur Mars est un phénomène diurne appelé aurore à protons, a expliqué Embry-Riddle Ph.D. la candidate Andréa Hughes, auteur principal d'un article dont la publication est prévue le 12 décembre dans le Journal de recherche géophysique, Physique spatiale .

Les aurores à protons sur Mars se forment lorsque le vent solaire se dirige vers le nuage d'hydrogène massif qui enveloppe Mars, et les protons chargés positivement sont neutralisés en capturant les électrons des atomes d'hydrogène. Quand ceux énergiques, les atomes en mouvement rapide interagissent avec les molécules de la basse atmosphère, ils émettent de la lumière ultraviolette, créer une aurore à protons, dit Hugues.

« Les observations d'aurores à protons sur Mars offrent une perspective unique sur l'hydrogène et, donc, perte d'eau de la planète, " a déclaré le co-auteur, le Dr Edwin Mierkiewicz d'Embry-Riddle. " Grâce à cette recherche, nous pouvons acquérir une meilleure compréhension des interactions du soleil avec la haute atmosphère de Mars et avec des corps similaires dans notre (système solaire), ou dans un autre système solaire, qui n'ont pas de champ magnétique global."

Les chercheurs ont découvert que les aurores à protons sur Mars étaient plus fréquentes et intenses lorsque les niveaux d'hydrogène s'échappant dans l'atmosphère étaient les plus élevés. En outre, co-auteur Mike Chaffin de l'Université du Colorado Boulder a déclaré, "l'équipe a repéré de nombreuses autres aurores à protons du côté diurne de Mars pendant la chaleur, saison estivale poussiéreuse du sud, quand la planète est plus proche du soleil. » Des aurores à protons ont été repérées dans 14% de toutes les observations diurnes de l'ensemble de données, et dans plus de 80 pour cent des observations diurnes de l'été austral.

La poussière tourbillonnante et les températures plus élevées pendant l'été austral martien provoquent le soulèvement de la vapeur d'eau à haute altitude, où la lumière ultraviolette extrême du soleil peut diviser l'eau en hydrogène et oxygène. Parce que l'hydrogène est léger, il filtre jusqu'au sommet de l'atmosphère martienne et enrichit le nuage d'hydrogène environnant de la planète, ou couronne. Cette couronne d'hydrogène "gonflée" peut plus facilement s'échapper de la planète et interagir avec les protons du vent solaire entrant, produisant plus d'aurores à protons au cours de cette saison.

Ainsi, les aurores à protons "peuvent en fait être utilisées comme indicateur de ce qui se passe dans la couronne d'hydrogène entourant Mars, et donc, une approximation des périodes d'augmentation de l'échappement atmosphérique et de la perte d'eau, " dit Hugues.

Bien que les aurores martiennes à protons ne soient pas visibles à l'œil nu, la détection n'a posé aucun problème pour l'instrument Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS) sur le vaisseau spatial MAVEN de la NASA. L'étude a tiré parti des données MAVEN/IUVS couvrant plusieurs années martiennes.

Lorsque MAVEN a détecté pour la première fois des aurores à protons en 2016, les chercheurs pensaient que de tels événements étaient "plutôt rares parce que nous ne cherchions pas les bons moments et les bons endroits, " a déclaré Chaffin. Dans les enquêtes ultérieures, cependant, les scientifiques ont confirmé que les aurores à protons sont très courantes sur Mars. "Par comparaison, " a déclaré le Dr Nick Schneider, co-auteur de l'étude et responsable de l'équipe IUVS au LASP, "les deux autres types d'aurores martiennes qui sont plus similaires aux événements nocturnes sur Terre - les aurores discrètes et diffuses - sont rarement observées sur Mars."

Le but de la mission MAVEN de la NASA, lancé en novembre 2013, est d'apprendre comment Mars a perdu la majeure partie de son atmosphère et de son eau et s'est transformée en froid, sécher, planète inhospitalière. Le chercheur principal de MAVEN est basé à l'Université du Colorado / LASP et le projet MAVEN est géré par le Goddard Space Flight Center de la NASA.

Hughes est titulaire d'un doctorat. candidat qui poursuit un doctorat en génie physique à Embry-Riddle. Elle espère un jour travailler pour la NASA au sein de l'équipe qui envoie les premiers humains sur Mars.

"Peut-etre un jour, quand les voyages interplanétaires deviennent monnaie courante, les voyageurs arrivant sur Mars pendant l'été austral auront des sièges au premier rang pour observer les aurores martiennes à protons danser majestueusement à travers le jour de la planète (tout en portant des lunettes sensibles aux ultraviolets, bien sûr), ", a-t-elle déclaré. "Ces voyageurs seront les témoins directs des étapes finales de Mars perdant le reste de son eau vers l'espace."