>> مریخنورد استقامت نخستین عکس شفق قطبی مرئی را در سیاره سرخ ثبت کرد >> مریخنورد استقامت متعلق به ناسا، برای نخستین بار شفقهای قطبی سبزرنگ را در آسمان مریخ ثبت کرده است. این پدیده نوری که پس از یک طوفان خورشیدی قدرتمند در سال گذشته رخ داده، اولین بار است که یک مریخنورد توانسته شفقهایی را عکسبرداری کند که با چشم غیرمسلح نیز قابل مشاهده هستند.

اگرچه این نمایش نوری شاید زیبایی شفقهای زمینی را نداشته باشد، اما از نظر علمی و درک دینامیک جو سیاره سرخ، اهمیتی شگفتانگیز دارد. مریخ؛ هدف اصلی کاوشهای فضایی در میان سیارات منظومه شمسی، مریخ بیشترین پیشرفت را در زمینه کشف و تحلیل داشته است.

ی کربناته و رسوبات کوارتز ارائه کرده است.

اکنون یک همراستایی نادری در اقلیم فضایی، فرصت ثبت تصویری خیرهکننده از شفقهای سبز درخشان بر فراز دهانه جزرو را برای مریخنورد استقامت فراهم آورده است. استقامت اولین عکس از شفق قطبی مرئی در مریخ را ثبت کرد در ۲۵ اسفند ۱۴۰۲، همزمان با نزدیک شدن به اوج چرخه خورشیدی جاری، یک شراره خورشیدی قدرتمند از کلاس فورانی شدید از انرژی و تابش الکترومغناطیسی را در سراسر منظومه شمسی منتشر کرد.

بر اساس طبقهبندی ناسا، شرارههای کلاس X بیشترین شدت را دارند.

پژوهشگران بیان کردهاند که این CME با میدان مغناطیسی ناپایدار مریخ برخورد کرده و باعث تحریک گازهای رقیق حاضر در جوی سیاره شده تا نور گسیل کنند؛ فرایندی کاملاً مشابه آنچه در قطبهای شمالی زمین باعث تشکیل شفقهای قطبی میشود. در ۲۸ اردیبهشت ۱۴۰۴، مریخنورد استقامت این شفقها را شناسایی و نخستین عکس شفق قطبی در سطح سیارهای دیگر را ثبت نمود. در آن مقطع، زمین در مسیر برخورد این CME قرار نداشت.

این کشف شوقانگیز افقهای تازهای برای پژوهشهای مربوط به شفقهای قطبی باز میکند و مشخص میکند در آینده، فضانوردان میتوانند شفقها را از سطح مریخ با چشم ببینند. الیس نوتسن، پژوهشگر دانشگاه اسلو نروژ چرا شفقهای قطبی در مریخ متفاوتاند؟ شفقهای قطبی در نتیجه برخورد ذرات باردار ساطعشده از خورشید با میدان مغناطیسی سیارات و برهمکنش این ذرات با مولکولهای جوی آن سیاره به وجود میآیند.

برخلاف زمین، مریخ تقریباً فاقد میدان مغناطیسی جهانی است و جوی آن بسیار رقیقتر میباشد؛ به همین دلیل تا پیش از این، امکان مشاهده شفقهای مشهود در مریخ غیرممکن به نظر میرسید. عکس تازه مریخنورد استقامت نشان میدهد که مقدار مقداری گاز در جوی مریخ وجود دارد که میتواند نورهای رنگی تشکیل دهد. تحلیل رنگهای سبز در این شفقها بر اینکه این نور از مولکولهای اکسیژن برانگیخته انتشار یافته است.

اکسیژن تنها حدود ۰.۱۳ درصد از جوی مریخ را تشکیل میدهد. غلظت بسیار پایین اکسیژن در کنار غبار معلق فراوان در جو، باعث شده نور شفقها در عکس ثبتشده به سختی قابل تشخیص باشد. این شفقها آنقدر ضعیف بودند که تنها پس از حذف درخشش قمر بزرگ مریخ، فوبوس، از تصاویر، نور آنها آشکار گردید.

اگر انسانها در آن لحظه بر سطح مریخ حضور داشتند، به احتمال زیاد نمیتوانستند این شفق کمنور را ببینند، اما پژوهشگران معتقدند با افزایش ذرات خورشیدی و کاهش غبار جوی در آینده، مشاهده آن با چشم غیرمسلح امکانپذیر خواهد بود. شفق قطبی یا پدیده هواتاب؟ نوع دیگری از نور سبز مشابه شفق قطبی به نام هواتاب وجود دارد که گاهی در شبانههای نزدیک قطبهای سیاره رخ میدهد.

این پدیده زمانی دیده میشود که مولکولهای اکسیژن که پیشتر با تابش خورشید یونیزه شدهاند، مجدداً با یکدیگر ترکیب شده و انرژی اضافی خود را به صورت نور رها میکنند. شفقهای تازه کشفشده طول موجی متفاوت از تمام گونههای شناختهشده هواتاب در مریخ دارند.

در واقع، طوفان شدید ذرات پرانرژی خورشیدی اتمهای اکسیژن موجود در جوی رقیق مریخ را به طوری تحریک کرد که نور سبزرنگ با طول موج ۵۵۷.۷ نانومتر گسیل کنند؛ این دقیقاً همان طول موجی است که در بسیاری از شفقهای قطبی زمین نیز مشاهده میشود. شفقهای مریخی چگونه کشف شدند؟

پیش از این مشخص شده بود که مریخ انواع مختلفی از شفقهای قطبی را تجربه میکند که برخی از آنها حتی کل سیاره را در بر میگیرند، اما تا پیش از این رویداد، همه این شفقها تنها در طولموجهای نامرئی طیف الکترومغناطیسی، عمدتاً در فرابنفش، قابل مشاهده بودند. شفقهای سبزرنگی که مریخنورد استقامت با دوربینهای نوری ثبت کرده، چگونه کشف شدند؟

نوتسن توضیح میدهد کلید کار انتخاب یک CME مناسب بود؛ تودهای که بتواند ذرات باردار بسیاری را به سمت مریخ شتاب دهد و در جو تزریق کند. وقتی شدت این CME را دیدیم، تخمین زدیم میتواند شفقهایی چنان درخشان تشکیل دهد که ابزارهای ما بتوانند آن را ثبت کنند. دو روز پس از برخورد فوران تاج خورشیدی به مریخ، مریخنورد استقامت دوربینهای خود را به سوی آسمان تاریک معین داشت. طیفسنج جهش دقیقی در طول موج ۵۵۷.۷ نانومتر ثبت کرد.

در عین حال، دوربین نیز نورهای کمرنگ زمردیرنگ را ثبت نمود که بر فراز آسمان مریخ موج میزدند. این نمایش نوری از دو فضاپیمایی که در حال گردش در مدار مریخ هستند نیز رصد شد فضاپیمای MAVEN ناسا (که اولین بار شفق را در مریخ در سال ۲۰۱۴ مشاهده کرد) و آژانس فضایی اروپا.

در سالهای اخیر، با نزدیک شدن خورشید به اوج چرخه ۱۱ ساله فعالیت خود که با نام بیشینه خورشیدی شناخته میشود، فورانهای خورشیدی در مقیاس بزرگ، شدیدتر و مکررتر شدهاند. در گذشته، دانشمندان از مریخنوردها برای رصد نیمه نهان خورشید بهره بردهاند تا فورانهای CME پنهانی که امکان تهدید زمین را دارند، پیشبینی کنند.

شبیهسازی آنچه مریخنورد استقامت دیده است پس از آنکه سازمانهای فضایی نظیر ناسا از ثبت عکس شفق قطبی در مریخ توسط استقامت خبر دادند، برخی محققان و هنرمندان به شبیهسازی بصری آنچه این مریخنورد در مریخ دیده است، دست زدند. در ادامه میتوانید برخی از این تصاویر شبیهسازیشده را مشاهده کنید.

شفقهای فرازمینی در سایر سیارات در هر سیارهای از منظومه شمسی که جوی داشته باشد (مانند زهره، مشتری، زحل، اورانوس و نپتون)، امکان تشکیل شفق قطبی وجود دارد، اما این نمایشهای نوری معمولاً در بخشهای نامرئی از طیف الکترومغناطیسی رخ میدهند. در سیارات دورتر از مریخ، این شفقها عمدتاً با جریان دائمی ذرات باردار خورشیدی، یعنی باد خورشیدی، تحریک میشوند.

برخی سیارات مانند مشتری نیز میتوانند شفقهای قدرتمندی تولید کنند که منشأ آنها تنها باد خورشیدی نیست و میتواند ناشی از ناهنجاریهای مغناطیسی قمرهای غولپیکر آنها باشد. در سیارات نزدیکتر به خورشید، رویدادهای خشنتری همانند CME عامل تشکیل شفق خواهند شد؛ برای مثال، اگرچه عطارد تقریباً هیچ جوی ندارد، اما به دلیل قرار گرفتن مکرر در مسیر طوفانهای خورشیدی، انتشار پرتوهای ایکس مشابه شفق قطبی در نزدیکی سطح آن رخ میدهد. >>