Tin tức Vũ trụ TV

NASA’s Maven quan sát thấy bầu trời đêm ở sao Hỏa phát ra tia cực tím

Ngày:
Th8 08, 2020
Tóm lược:

Theo hình ảnh từ tàu vũ trụ MAVEN của NASA. Các kết quả đang được sử dụng để chiếu sáng các mô hình tuần hoàn phức tạp trong khí quyển sao Hỏa

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Theo hình ảnh từ tàu vũ trụ MAVEN của NASA, các kết quả đang được sử dụng để chiếu sáng các mô hình tuần hoàn phức tạp trong khí quyển sao Hỏa.

Nhóm nghiên cứu MAVEN đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng bầu khí quyển đập chính xác ba lần mỗi đêm, và chỉ vào mùa xuân và mùa thu của sao Hỏa. Dữ liệu mới cũng tiết lộ các sóng và hình xoắn ốc bất ngờ trên các cực mùa đông, đồng thời xác nhận kết quả của tàu vũ trụ Mars Express rằng ánh sáng ban đêm này sáng nhất trên các vùng cực mùa đông.

Đây là hình ảnh của "ánh sáng ban đêm" cực tím trong bầu khí quyển Sao Hỏa. Màu giả xanh lục và trắng thể hiện cường độ của tia cực tím, trong đó màu trắng là sáng nhất. Các nightglow được đo ở khoảng 70 km (khoảng 40 dặm) độ cao bằng công cụ Imaging UltraViolet quang phổ trên tàu vũ trụ MAVEN của NASA. Chế độ xem mô phỏng của quả địa cầu sao Hỏa được thêm kỹ thuật số cho ngữ cảnh. Hình ảnh cho thấy sự sáng lên dữ dội trong bầu khí quyển bên cạnh sao Hỏa. Sự sáng lên thường xuyên xảy ra sau khi mặt trời lặn vào các buổi tối trên Sao Hỏa trong mùa thu và mùa đông, và mờ dần vào nửa đêm. Sự sáng lên là do gió thổi xuống tăng cường làm tăng phản ứng hóa học tạo ra oxit nitric gây ra sự phát sáng.
Tín dụng: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Centre / CU / LASP
Đây là hình ảnh của “ánh sáng ban đêm” cực tím trong bầu khí quyển Sao Hỏa. Màu giả xanh lục và trắng thể hiện cường độ của tia cực tím, trong đó màu trắng là sáng nhất. Các nightglow được đo ở khoảng 70 km (khoảng 40 dặm) độ cao bằng công cụ Imaging UltraViolet quang phổ trên tàu vũ trụ MAVEN của NASA. Chế độ xem mô phỏng của quả địa cầu sao Hỏa được thêm kỹ thuật số cho ngữ cảnh. Hình ảnh cho thấy sự sáng lên dữ dội trong bầu khí quyển bên cạnh sao Hỏa. Sự sáng lên thường xuyên xảy ra sau khi mặt trời lặn vào các buổi tối trên Sao Hỏa trong mùa thu và mùa đông, và mờ dần vào nửa đêm. Sự sáng lên là do gió thổi xuống tăng cường làm tăng phản ứng hóa học tạo ra oxit nitric gây ra sự phát sáng.
Tín dụng: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Centre / CU / LASP

Nick Schneider thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Khí quyển và Không gian (LASP) của Đại học Colorado cho biết: “Hình ảnh của MAVEN cung cấp những hiểu biết toàn cầu đầu tiên của chúng ta về chuyển động của khí quyển trong bầu khí quyển giữa của sao Hỏa, một khu vực quan trọng nơi các dòng không khí mang khí giữa các lớp thấp nhất và cao nhất”. Hiện tượng tăng sáng xảy ra khi gió thẳng đứng mang các khí xuống các vùng có mật độ cao hơn, đẩy nhanh các phản ứng hóa học tạo ra oxit nitric và cung cấp năng lượng cho tia cực tím. Schneider là trưởng công cụ của thiết bị MAVEN Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) đã thực hiện những quan sát này và là tác giả chính của bài báo về nghiên cứu này xuất hiện ngày 6 tháng 8 trên Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý, Vật lý Vũ trụ (Journal of Geophysical Research, Space Physics). Tia cực tím không nhìn thấy bằng mắt người nhưng có thể phát hiện được bằng các dụng cụ chuyên dụng.

Sơ đồ giải thích nguyên nhân của bầu khí quyển bên đêm sao Hỏa phát sáng. Vào ngày của sao Hỏa, các phân tử bị xé ra bởi các photon năng lượng mặt trời. Các mô hình tuần hoàn toàn cầu mang các mảnh nguyên tử về phía ban đêm, nơi những cơn gió thổi xuống làm tăng tốc độ phản ứng để các nguyên tử cải tổ phân tử. Gió hướng xuống xảy ra gần các cực vào một số mùa và ở các vùng xích đạo ở những mùa khác. Các phân tử mới chứa thêm năng lượng mà chúng phát ra dưới dạng ánh sáng cực tím.
Tín dụng: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Centre / CU / LASP
Sơ đồ giải thích nguyên nhân của bầu khí quyển bên đêm sao Hỏa phát sáng. Vào ngày của sao Hỏa, các phân tử bị xé ra bởi các photon năng lượng mặt trời. Các mô hình tuần hoàn toàn cầu mang các mảnh nguyên tử về phía ban đêm, nơi những cơn gió thổi xuống làm tăng tốc độ phản ứng để các nguyên tử cải tổ phân tử. Gió hướng xuống xảy ra gần các cực vào một số mùa và ở các vùng xích đạo ở những mùa khác. Các phân tử mới chứa thêm năng lượng mà chúng phát ra dưới dạng ánh sáng cực tím.
Tín dụng: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Centre / CU / LASP

Ánh cực tím đến chủ yếu từ độ cao khoảng 70 km (khoảng 40 dặm) với điểm sáng nhất về một ngàn km (khoảng 600 dặm) trên, và cũng rực rỡ trong vùng tử ngoại như đèn phía bắc của Trái đất. Thật không may, thành phần của bầu khí quyển của sao Hỏa có nghĩa là những điểm sáng này không phát ra ánh sáng ở bước sóng nhìn thấy được để các phi hành gia trên sao Hỏa trong tương lai có thể nhìn thấy chúng. Thật tệ: các mảng sáng sẽ tăng cường trên đầu mỗi đêm sau khi mặt trời lặn và trôi qua bầu trời tại 300 km một giờ (khoảng 180 dặm mỗi giờ).

Các xung cho thấy tầm quan trọng của các sóng bao quanh hành tinh trong bầu khí quyển sao Hỏa. Số lượng sóng và tốc độ của chúng cho thấy tầng khí quyển ở giữa của sao Hỏa bị ảnh hưởng bởi mô hình sưởi ấm hàng ngày của mặt trời và những xáo trộn từ địa hình của những ngọn núi lửa khổng lồ trên sao Hỏa. Những điểm dao động này là bằng chứng rõ ràng nhất cho thấy sóng ở giữa khí quyển phù hợp với những sóng được biết là thống trị các lớp bên trên và bên dưới.

Những khám phá chính của MAVEN về mất khí quyển và biến đổi khí hậu cho thấy tầm quan trọng của các mô hình hoàn lưu rộng lớn này vận chuyển các khí trong khí quyển trên toàn cầu và từ bề mặt đến rìa không gian.

Đây là hình ảnh của "ánh sáng ban đêm" tia cực tím trong bầu khí quyển Sao Hỏa trên cực nam. Màu giả xanh lục và trắng thể hiện cường độ của tia cực tím, trong đó màu trắng là sáng nhất. Các nightglow được đo ở khoảng 70 km (khoảng 40 dặm) độ cao bằng công cụ Imaging UltraViolet quang phổ trên tàu vũ trụ MAVEN của NASA. Một chế độ xem mô phỏng của quả địa cầu sao Hỏa được thêm vào bằng kỹ thuật số cho bối cảnh và vùng màu trắng mờ ở trung tâm của hình ảnh là chỏm băng ở cực. Hình ảnh cho thấy một hình xoắn ốc phát sáng bất ngờ trong bầu khí quyển ban đêm của sao Hỏa. Nguyên nhân của mô hình xoắn ốc vẫn chưa được biết.
Tín dụng: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Centre / CU / LASP
Đây là hình ảnh của “ánh sáng ban đêm” tia cực tím trong bầu khí quyển Sao Hỏa trên cực nam. Màu giả xanh lục và trắng thể hiện cường độ của tia cực tím, trong đó màu trắng là sáng nhất. Các nightglow được đo ở khoảng 70 km (khoảng 40 dặm) độ cao bằng công cụ Imaging UltraViolet quang phổ trên tàu vũ trụ MAVEN của NASA. Một chế độ xem mô phỏng của quả địa cầu sao Hỏa được thêm vào bằng kỹ thuật số cho bối cảnh và vùng màu trắng mờ ở trung tâm của hình ảnh là chỏm băng ở cực. Hình ảnh cho thấy một hình xoắn ốc phát sáng bất ngờ trong bầu khí quyển ban đêm của sao Hỏa. Nguyên nhân của mô hình xoắn ốc vẫn chưa được biết.
Tín dụng: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Centre / CU / LASP

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu có kế hoạch xem ánh sáng ban đêm “nghiêng”, thay vì từ trên cao xuống, sử dụng dữ liệu do IUVS lấy khi nhìn ngay phía trên rìa hành tinh. Góc nhìn mới này sẽ được sử dụng để hiểu những cơn gió thẳng đứng và những thay đổi theo mùa thậm chí chính xác hơn.

Ánh sáng đêm trên sao Hỏa lần đầu tiên được quan sát bởi thiết bị SPICAM trên tàu vũ trụ Mars Express của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Tuy nhiên, IUVS là một công cụ thế hệ tiếp theo có khả năng lập lại nhiều lần ánh sáng ban đêm, tìm kiếm các mẫu và hành vi định kỳ tốt hơn. Nhiều hành tinh bao gồm cả Trái đất có ánh sáng ban đêm, nhưng MAVEN là sứ mệnh đầu tiên thu thập rất nhiều hình ảnh về ánh sáng ban đêm của hành tinh khác.

Nghiên cứu được tài trợ bởi sứ mệnh MAVEN. Điều tra viên chính của MAVEN làm việc tại Phòng thí nghiệm Vật lý Khí quyển và Không gian của Đại học Colorado, Boulder, và NASA Goddard quản lý dự án MAVEN. NASA đang khám phá Hệ Mặt trời của chúng ta và hơn thế nữa, khám phá các thế giới, các vì sao và những bí ẩn vũ trụ gần và xa với đội tàu vũ trụ và các sứ mệnh trên mặt đất mạnh mẽ của chúng ta.


Nguồn truyện:

Tài liệu do NASA / Trung tâm bay vũ trụ Goddard cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Đa phương tiện liên quan :


Tham khảo Tạp chí :

  1. NM Schneider, Z. Milby, SK Jain, F. González ‐ Galindo, E. Royer, J.‐C. Gérard, A. Stiepen, J. Deighan, AIF Stewart, F. Forget, F. Lefèvre, SW Bougher. Hình ảnh các mô hình tuần hoàn của sao Hỏa và thủy triều trong khí quyển thông qua quan sát ánh sáng đêm MAVEN / IUVS . Tạp chí Nghiên cứu Địa vật lý: Vật lý Vũ trụ , 2020; 125 (8) DOI: 10.1029 / 2019JA027318

Bài viết liên quan

Bài viết mới