Po prvi put u povijesti, zabilježena je aurora na Marsu u vidljivom spektru – a jedini svjedok ovog iznimnog prizora bio je NASA-in rover Perseverance. U noći 18. ožujka 2024., dok je tamno nebo iznad kratera Jezero obasjalo blago zeleno svjetlo, rover je snimio fenomen koji bi mogao otvoriti sasvim nove načine istraživanja Crvenog planeta.

Iako je poznato da Mars ima različite oblike aurore, dosad su sve bile nevidljive ljudskom oku, jer su se pojavljivale isključivo u ultraljubičastim valnim duljinama.

– Aurore su vidljivi pokazatelji kako Sunce utječe na planete. Potvrda da vidljive aurore postoje i na Marsu otvara nova, potencijalno jednostavnija i jeftinija sredstva proučavanja tih procesa, rekla je za ScienceAlert fizičarka Elise Wright Knutsen sa Sveučilišta u Oslu.

Tajanstvena svjetlost otkriva utjecaj Sunca na Marsovu atmosferu

Prema Knutsen, promatranja aurore mogu pružiti dragocjene informacije o tome kako Sunčeve čestice djeluju na Marsovu slabu magnetosferu i gornju atmosferu. Svaki planet u Sunčevom sustavu ima neku vrstu aurore, ali one na Marsu su posebno zanimljive jer dolaze iz interakcije Sunčevog vjetra s atmosferom i ostatcima Marsova nekadašnjeg magnetskog polja.

Marsova atmosfera je izuzetno tanka – ima tek oko 2% gustoće Zemljine atmosfere, a magnetno polje Crvenog planeta danas je slabo i prisutno samo u lokaliziranim područjima gdje su magnetizirani minerali u kori sačuvali fragmente drevnog polja.

Upravo su ta lokalna magnetska "džepna" polja dovoljna da se stvore aurore – ali dosad su se mogle vidjeti isključivo u UV spektru.

Kvantna fizika najavila postojanje zelene svjetlosti

Promatramo aurore na Marsu već 20 godina, ali sve su bile u UV spektru. Kad promatramo specifične valne duljine, možemo kvantnom mehanikom odrediti dijele li neka prijelazna stanja. Ako da, znamo da bi se emisije trebale pojaviti i na drugim valnim duljinama, čak i ako ih ne vidimo izravno, objasnila je Knutsen.

Upravo je promatranje emisije na 297 nanometara, vezane uz prijelaz u atomskom kisiku, navelo tim znanstvenika da posumnja kako bi mogla postojati i zelena svjetlost na 557,7 nanometara, koju ljudsko oko može detektirati.

Solarni izbačaj omogućio savršene uvjete

Uhvatiti ovu pojavu nije bio lak zadatak – većina instrumenata na Marsu nije prilagođena za noćna promatranja, a aurore su tamo mnogo slabije nego na Zemlji. Međutim, koronalni izbačaj mase 15. ožujka 2024., koji je iz Sunčeve korone izbacio milijarde tona nabijenih čestica, pružio je savršenu priliku za opažanje.

Rover Perseverance ima potrebne senzore, a tim znanstvenika brzo je reagirao, što je omogućilo snimanje viška svjetlosti u noćnom nebu na valnoj duljini od 557,7 nanometara – karakterističnoj za ionizirani kisik i zelenu auroru.

Marsova aurora: poznata boja, nepoznata forma

Iako je boja identična zelenoj aurori na Zemlji, njezina struktura je posve drukčija.

"Zelena aurora na Marsu izgleda potpuno drugačije. Na Zemlji smo navikli na oblikovane trake svjetlosti. Na Marsu je aurora ravnomjerno raspoređena, cijelo nebo svijetli zeleno – u svim smjerovima, bez obzira nalazite li se na ekvatoru ili bliže polovima, pojasnila je Knutsen.

Napominje i da, iako je riječ o svjetlosti u vidljivom spektru, ljudsko oko možda je ne bi moglo vidjeti bez pomoći instrumenata, s obzirom na to da slabo raspoznaje boje pri slabom osvjetljenju.

Četvrti pokušaj donio uspjeh, istraživanja se nastavljaju

Zanimljivo je da je ovo bio četvrti pokušaj tima da detektira zelenu auroru, što znači da postoje dodatni, još nepoznati faktori koji utječu na pojavu ovih svjetlosnih fenomena.

Znanstvenici sada planiraju nastaviti s promatranjima kako bi bolje razumjeli koji tipovi solarnih oluja stvaraju auroru na Marsu i razvili model koji bi predvidio njihovo ponašanje.

"Nevjerojatno sam uzbuđena zbog daljnjih istraživanja koja se sada otvaraju. Zanima me koje vrste solarnih oluja uzrokuju ovu auroru... ali i sama ideja da Mars svijetli zeleno jednostavno je predivna", zaključuje Knutsen. Otkriće je objavljeno u znanstvenom časopisu Science Advances.