الشفق القطبي الذي نراه على الأرض معجزة ، لكن كوكبنا ليس المكان الوحيد في النظام الشمسي حيث يمكن رؤية هذه الظاهرة. لوحظ توهج الغلاف الجوي على جميع الكواكب في النظام الشمسي باستثناء عطارد ، وعلى بعض أقمار المشتري وحتى في المذنبات ، وإن كان ذلك في بعض الأحيان بأطوال موجية غير مرئية. لكن الأمور تصبح مثيرة للاهتمام على كوكب المريخ ، والذي يُعرف بعدم وجود مجال مغناطيسي فيه ، وهو العامل الرئيسي في تكوين الشفق القطبي في الأجسام الأخرى.
لكن هذا لا يعني أن كوكب المريخ قد تمت إزالته تمامًا من المغناطيسية. تنبثق بعض المجالات المغناطيسية الموضعية من بعض أجزاء قشرة المريخ ، خاصة في نصف الكرة الجنوبي. يؤكد تحليل جديد أن هذه الحقول المغناطيسية المحلية الصغيرة تتفاعل مع الرياح الشمسية بطرق مثيرة لإنتاج شفق المريخ المنفصل والمنظم والأشعة فوق البنفسجية.
قال عالم الفيزياء الفلكية في جامعة آيوا زاكاري جيريزيان: “لدينا أول دراسة مفصلة تبحث في تأثير الرياح الشمسية على الشفق القطبي على المريخ”.
“النتيجة الرئيسية التي توصلنا إليها هي أن معدل ظهور الشفق القطبي داخل منطقة حقل القشرة الأرضية القوي يعتمد بشكل أساسي على اتجاه المجال المغناطيسي للرياح الشمسية ، في حين أن معدل حدوث الشفق القطبي خارج تلك المنطقة يعتمد بشكل أساسي على الضغط الديناميكي لـ الرياح الشمسية. الرياح الشمسية “.
لدينا فهم جيد لكيفية تشكل الشفق القطبي الشمالي والجنوبي على الأرض. يظهر عندما تصطدم جزيئات الرياح الشمسية بالغلاف المغناطيسي للأرض ثم تتسارع على طول خطوط المجال المغناطيسي إلى ارتفاعات عالية ، حيث تنهار في الغلاف الجوي العلوي. تتفاعل مع جزيئات الغلاف الجوي لإنتاج أضواء متلألئة ترقص عبر السماء.
هناك بعض الأدلة على أن هذه الظواهر تظهر بشكل متشابه على أجسام أخرى. على سبيل المثال ، يسهل المجال المغناطيسي المعقد لكوكب المشتري الشفق القطبي القوي والمستمر.
لكن المجال المغناطيسي للمريخ انخفض في وقت مبكر من تاريخ الكوكب ، تاركًا بقعًا من المغناطيسية في المعادن الممغنطة في القشرة. أظهرت الصور الليلية فوق البنفسجية للمريخ أن الشفق القطبي يميل إلى التكون بالقرب من هذه الحقول المغناطيسية في قشرة الأرض ، وهو أمر منطقي لأن خطوط المجال المغناطيسي مطلوبة لتسريع الجسيمات.
عمل جرازيان وفريقه يأخذ بعين الاعتبار الرياح الشمسية. حلل الفريق البيانات من مسبار المريخ الجوي ، الذي كان يجمع صورًا فوق بنفسجية من المريخ منذ عام 2014 ، ومجهز أيضًا بأداة محلل مؤين الرياح الشمسية.
قارن الفريق البيانات المتعلقة بالضغط الديناميكي للرياح الشمسية ، بالإضافة إلى قوة وانحدار المجال المغناطيسي بين الكواكب ، مع بيانات الأشعة فوق البنفسجية من الشفق القطبي المريخي ، ووجدوا أن الضغط الديناميكي للرياح الشمسية يلعب دورًا مهمًا في تردد الشفق القطبي ملاحظات خارج مناطق المجال المغناطيسي لقشرة الأرض.
يبدو أن ضغط الرياح الشمسية يلعب دورًا محدودًا في توهج الشفق القطبي ، مما يشير إلى أن أحداث الطقس في الفضاء – مثل الانبعاث الكتلي الإكليلي حيث تطلق الشمس كميات من الجسيمات المشحونة التي ترتبط بضغط الرياح الشمسية المرتفع – يمكن أن تؤدي إلى الشفق المريخي.
كما يلعب اتجاه المجال المغناطيسي والرياح الشمسية دورًا مهمًا في تكوين الشفق القطبي في مناطق المجال المغناطيسي لقشرة الأرض على سطح المريخ. تبدو بعض اتجاهات الرياح الشمسية مواتية لأحداث إعادة الاتصال المغناطيسي أو تسارع الجسيمات اللازم لإنتاج الوهج فوق البنفسجي.
يقول الباحثون إن هذه النتائج تكشف عن معلومات جديدة حول قدرة تفاعلات الرياح الشمسية على توليد الشفق القطبي على كوكب خالٍ من غلافه المغناطيسي. يمكن أن تساعد هذه المعلومات في فهم تكوين الشفق القطبي الفردي في عوالم مختلفة بشكل أفضل.
يقول جرازيان: “الآن هو وقت مثمر ومثير لدراسة الشفق القطبي على المريخ”. قاعدة بيانات ملاحظات الشفق المنفصلة التي يوفرها المسبار هي الأولى من نوعها ، مما يمكننا من فهم الخصائص الأساسية للشفق لأول مرة “.
اقرأ أيضًا:
تساعد المصادر غير المتوقعة في رسم صورة لنشاط الشفق القطبي على مدى 3000 عام
حل لغز الشفق القطبي المستمر على كوكب المشتري بعد 40 عامًا
ترجمة: إيهاب عيسى
تحرير: أكرم محيي الدين
# كيف # المريخ #aurora # بدون # مجال مغناطيسي