NASA-in rover Perseverance 2024. prvi je put s površine Marsa snimio polarnu svjetlost u vidljivom spektru, a sada je potvrđena i druga detekcija. Na skupu EPSC-DPS u Helsinkiju dr. Elise Wright Knutsen sa Sveučilišta u Oslu predstavila je metodologiju za prognozu pojave ovog fenomena na Marsu. Razvoj pouzdanih prognoza važan je i zbog sigurnosti budućih astronauta.
Dr. Knutsen je predstavila novo snimanje polarnog svjetla koje je zabilježio Perseverance te metodologiju za pravodobno prepoznavanje povoljnih vremenskih prozora za opažanja. Vodila je i tim koji je ostvario prvo snimanje s tla. Ponovna detekcija potvrđuje da pristup funkcionira u praksi.
Polarna svjetlost nastaje kada energetske čestice iz Sunčeva vjetra, često potaknute koronalnim izbačajem mase (CME), sudare s atomima i molekulama u gornjoj atmosferi te ih pobude na zračenje. Na Marsu zeleni sjaj ponajprije proizlazi iz pobuđenih atoma kisika. Tijekom jačih događaja sjaj može biti vidljiv prostim okom.
Difuzna polarna svjetlost na Marsu
Za razliku od Zemlje, Mars nema globalno magnetsko polje koje bi usmjerilo nabijene čestice prema polovima. Zbog toga se polarne svjetlosti pojavljuju širom noćne strane planeta kao raspršeno nebesko svjetljenje, odnosno difuzna polarna svjetlost.
Iste čestične oluje koje proizvode sjaj mogu povećati razine zračenja. Pravodobna upozorenja omogućila bi astronautima sklanjanje u bolje zaštićene prostore tijekom intenzivnih solarnih oluja. Prognoza je stoga i sigurnosna, a ne samo znanstveno pitanje.
Kada se uoči koronalno izbacivanje mase usmjereno prema Marsu, opažanja treba isplanirati i poslati roveru otprilike tri dana ranije. Taj vremenski odmak zahtijeva procjenu koji će solarni događaji doista dovesti do pojave polarnog svjetla pri dolasku do planeta.
Između 2023. i 2024. tim dr. Knutsen proveo je osam ciljanih kampanja s kamerama SuperCam i Mastcam-Z na roveru Perseverance. Prva tri pokušaja nisu dala rezultat. Naknadna usporedba s mjerenjima NASA-ine misije MAVEN i ESA-inog orbitera Mars Express pokazala je da su brzine tih CME-ova vjerojatno bile preniske da izazovu dovoljno snažan poremećaj Sunčeva vjetra kod Marsa. Usmjeravanje na brže i energičnije događaje donijelo je dvije uspješne detekcije.
Kada ni brzi Koronalni izbačaji masa ne daju signal
Posljednje tri kampanje također nisu zabilježile pojavu, iako su zadovoljile postavljene kriterije. U prognozi postoji statistična neizvjesnost i slučajnost, što je u skladu s iskustvom i na Zemlji, gdje precizno određivanje vremena i jačine polarnog svjetla nije egzaktno.
Marsove polarne svjetlosti ranije su opažane iz orbite u ultraljubičastom području (MAVEN, Mars Express). Detekcije u vidljivoj svjetlosti s površine proširuju skup podataka i pomažu u poboljšanju modela te preciznijem vremenskom određivanju prognoza. Dodatna opažanja trebala bi razjasniti kako čestice dosežu noćnu stranu planeta bez vođenja globalnog magnetskog polja.
Daljnja istraživanja usmjerena su na usporedbu redoslijeda događaja – od početka poremećaja u Sunčevu vjetru, preko dolaska energetskih čestica, do jačine i trajanja svjetljenja. Jasnije povezivanje tih čimbenika trebalo bi razjasniti fizikalnu pozadinu procesa i omogućiti pouzdanije prognoze za robotske misije i buduće ljudske posade na Marsu.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
