محققان توضیح می‌دهند که چگونه شفق‌های قطبی در مریخ بدون میدان مغناطیسی سراسری شکل می‌گیرند و این پدیده منحصر به سیاره زمین نیست.
ساینسیو – به نقل از ایسنا و آی‌ای، شفق قطبی یکی از پدیده‌های جوی است. شفق قطبی پدیده‌ی ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و معمولاً در عرض‌های نزدیک به دو قطب زمین بر اثر برخورد ذرات باردارِ باد خورشیدی و یونیزه شدن مولکول‌های موجود در یون‌سپهر(یونوسفر) زمین به وجود می‌آید.
شفق‌های قطبی نورهای زیبایی هستند که به طور طبیعی در آسمان دیده می‌شوند و معمولاً در شب و در عرض‌های جغرافیایی قطبی به چشم می‌خورند. آنها در یونوسفر تشکیل و در سپیده‌دم قطبی رویت می‌شوند. در عرض جغرافیایی قطب شمال به آنها شفق‌های شمالی نیز گفته می‌شود. به شفق‌های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می‌شود زیرا آنها غالباً در نیم کره شمالی دیده می‌شوند و هر قدر به قطب شمال نزدیک می‌شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می‌رود که بتوانید آنها را ببینید. برای نمونه، در شهرهای شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب هستند، امکان رویت آنها بسیار زیاد است.
در قطب جنوب نیز این رویداد روی می‌دهد، اما تنها در جنوبی‌ترین عرض جغرافیایی قابل رویت است و گاهی نیز در آمریکای جنوبی و استرالیا مشاهده می‌شود.
اما در ژوئیه ۲۰۲۱ در اتفاقی جالب گزارش شد که کاوشگر “هوپ”(Hope) که توسط امارات متحده عربی برای مطالعه جو مریخ فرستاده شده بود، تصاویری از شفق شبانه در مریخ منتشر کرده است.
“جاستین دیگان” دانشمند علوم سیاره‌ای در دانشگاه “کلرادو” و معاون علمی این ماموریت در آن زمان گفت: ثبت آنها آسان نیست و به همین دلیل است که اساساً دیدن آنها با ماموریت مریخی امارات به نوعی هیجان انگیز و غیرمنتظره بود.
شفق قطبی بدون میدان مغناطیسی سراسری
این اتفاقی بود که به ندرت دیده می‌شود و این سوال را مطرح کرد که چگونه شفق قطبی در سیاره سرخ بدون میدان مغناطیسی جهانی شکل می‌گیرد؟ بر اساس یک بیانیه مطبوعاتی جدید که به تازگی منتشر شده است، اکنون فیزیکدانان به رهبری دانشگاه “آیووا” به پاسخ این سوال رسیده‌اند.
شفق مریخ یک نمایش نور در آسمان است که بیشتر در طول شب در نیم‌کره جنوبی سیاره سرخ رخ می‌دهد. در حالی که وجود آنها برای مدتی مشخص شده بود، دانشمندان در مورد چگونگی شکل‌گیری آنها متحیر بودند، زیرا مریخ مانند زمین دارای میدان مغناطیسی جهانی که منبع اصلی تشکیل شفق قطبی در زمین است، نیست.
اکنون فیزیکدانان ادعا می‌کنند که تحقیقات جدید نشان داده است که شفق قطبی در مریخ از طریق تعامل بین باد خورشیدی و میدان‌های مغناطیسی ایجاد شده توسط پوسته مریخ در عرض‌های جغرافیایی جنوبی این سیاره ایجاد می‌شود.
“زاخاری گیرازیان” دانشمند پژوهشگر در دپارتمان فیزیک و نجوم و نویسنده مسئول این مطالعه گفت: ما اولین مطالعه دقیق را داریم که به چگونگی تأثیر شرایط باد خورشیدی بر شفق قطبی در مریخ می‌پردازد.
وی افزود: یافته‌های اصلی ما این است که درون ناحیه قوی پوسته، نرخ وقوع شفق، بیشتر به جهت‌گیری میدان مغناطیسی باد خورشیدی بستگی دارد، در حالی که نرخ وقوع آن در خارج از منطقه قوی پوسته، بیشتر به فشار دینامیکی باد خورشیدی بستگی دارد.
محققان برای رسیدن به این نتیجه مجبور شدند بیش از ۲۰۰ مشاهده مجزا از شفق قطبی در مریخ را توسط فضاپیمای “MAVEN” به رهبری ناسا با استفاده از ابزاری به نام “تحلیلگر یون باد خورشیدی” مطالعه کنند. این ابزار جریان پروتون باد خورشیدی و مغناطیس را در اطراف مریخ اندازه‌گیری می‌کند و ماهیت برهم‌کنش باد خورشیدی با اتمسفر بالایی را بررسی می‌کند.
“گیرازیان” می‌گوید: اکنون زمان بسیار هیجان انگیزی برای تحقیق در مورد شفق قطبی در مریخ است. پایگاه داده مشاهدات گسسته شفق قطبی که ما از “MAVEN” داریم در نوع خود اولین است که به ما امکان می‌دهد برای اولین بار ویژگی‌های اساسی شفق مریخی را درک کنیم.
شفق پروتونی؟
این یافته‌های جدید مکمل مطالعه‌ای است که سال گذشته منتشر شد و نشان داد که رایج‌ترین شفق قطبی در مریخ، شفق پروتونی است.
شفق‌های پروتونی دسته‌ای متمایز از پدیده‌های شفقی هستند که توسط پروتون‌های پرانرژی که در جو سیاره‌ای رسوخ می‌کنند، ایجاد می‌شوند.
محققان می‌گویند، شفق پروتونی زمانی شکل می‌گیرد که پروتون‌های باد خورشیدی با هیدروژن در بخش‌های گسترده جو مریخ تعامل و به مناطق پایین‌تر سفر می‌کنند.
این مطالعه جدید در مجله Geophysical Research: Space Physics منتشر شده است.