نورافشانی بی‌سابقه بر فراز مریخ؛ کاوشگر پرسویرنس اولین تصویر از شفق قطبی مرئی را ثبت کرد

مریخ‌نورد پرسویرنس ناسا توانسته است اولین تصویر از شفق قطبی مشاهده‌پذیر با چشم غیرمسلح در مریخ را ثبت کند. این جلوه‌ی نوری بیگانه که پس از طوفان خورشیدی قدرتمند سال گذشته، توسط پرسویرنس دیده شد، به اندازه‌ی شفق‌های زمینی چشم‌نواز نیست، اما به‌طور قطع شگفت‌انگیزتر است.

پرسویرنس تصویر شفق‌های قطبی مریخ را ۱۸ مارس ۲۰۲۴ و تقریبا سه روز پس از فوران ابری بزرگ از ذرات باردار، معروف به رویداد خروج جرم از تاج خورشیدی (CME)، ثبت کرد. اکنون پژوهشگران در مطالعه‌ای جدید که ۱۴ مه در نشریه ساینس ادونسز منتشر شد، نشان دادند که آن CME با میدان مغناطیسی پراکنده مریخ برخورد کرد و شبیه به همان فرآیندی که شفق‌های قطبی باشکوه زمینی را پدید می‌آورد، گازهای جو رقیق این سیاره را به تابش نور واداشت.

پیش‌تر می‌دانستیم که مریخ چند نوع مختلف از شفق قطبی دارد که برخی از آن‌ها سراسر سیاره را دربرمی‌گیرند؛ اما تا پیش از این، شفق‌ها تنها در طول‌موج‌های نامرئی طیف الکترومغناطیسی، عمدتاً در نور فرابنفش، منتشر می‌شدند.

نورهای سبز کم‌رنگی که به‌وسیله پرسویرنس ثبت شده‌اند، علاوه بر اینکه اولین شفق‌های قطبی مشاهده‌پذیر با چشم محسوب می‌شوند، احتمالا اولین شفق‌ها در سراسر منظومه‌ شمسی هستند که تنها با استفاده از طول موج‌های نور مرئی ثبت شده‌اند.

یافته‌های جدید از این جهت امیدوارکننده‌اند که روزی چشم‌های انسان بتواند از نزدیک شاهد شفق‌های قطبی در سیاره‌ای دیگر باشد. پژوهشگران نوشته‌اند: «در شرایط مناسب، شفق‌های مریخی برای فضانوردان آینده قابل مشاهده خواهند بود.»

عکس جدید به طور اتفاقی ثبت نشده است. پژوهشگران پیش‌بینی کرده بودند که رویداد CME احتمالاً به مریخ برخورد خواهد کرد. از این رو دوربین Mastcam-Z مریخ‌نورد را به‌سمت آسمان شب مریخ تنظیم کردند تا شاید بتوانند شفقی را مشاهده کنند. بااین‌حال، حتی در آن زمان نیز اطمینان نداشتند که موفق به دیدن شفق قطبی مرئی شوند.

همچنین این نخستین بار است که شفق قطبی مریخی از سطح سیاره شناسایی شده است. تا پیش از این، تمام مشاهدات توسط فضاپیماهای مدارگرد مانند کاوشگر مأموریت تکامل مواد فرار و جو مریخ ناسا (MAVEN) و مدارگرد امید امارات انجام شده بود.

مدت‌ها تصور می‌شد دیدن شفق‌های قطبی مرئی در مریخ غیرممکن باشد، زیرا جو این سیاره بسیار رقیق است. سیاره سرخ فاقد میدان مغناطیسی سراسری و منسجم است و همین امر باعث شده باد خورشیدی و طوفان‌های خورشیدی در گذشته بخش عمده‌ای از جو آن را از بین ببرند؛ اما تصویر جدید نشان می‌دهد که هنوز گاز کافی برای انتشار نورهای رنگارنگ در جو وجود دارد.

تحلیل رنگ سبز شفق‌ها نشان داد که این نور توسط مولکول‌های اکسیژن برانگیخته منتشر شده است که تنها حدود ۰٫۱۳ درصد از جو اندک مریخ را تشکیل می‌دهند. غلظت بسیار پایین این گاز، به همراه میزان بالای غبار در هوا، دلیل آن است که نور شفق‌ها در عکس به سختی قابل مشاهده است.

شفق‌های مرئی مریخ به‌قدری ضعیف بودند که نورشان تنها زمانی به چشم آمد که درخشش فوبوس، قمر بزرگ مریخ از عکس حذف شد. به همین دلیل تصویر بالا به دو نیم تقسیم شده است.

احتمال کمی وجود دارد که انسان‌ها بتوانند چنین شفق‌های ضعیفی را با چشم غیرمسلح ببینند. بااین‌حال، پژوهشگران بر این باورند که اگر میزان ذرات خورشیدی بیشتر شود و گردوغبار جوی کاهش یابد، ممکن است این پدیده در آینده با چشم غیرمسلح قابل مشاهده باشد.