La misión a Marte de los Emiratos descubre la misteriosa nueva aurora marciana

La Misión de Exploración de Marte de los Emiratos Árabes Unidos, la primera exploración interplanetaria realizada por un país árabe, publicó hoy impresionantes imágenes de las misteriosas y discretas auroras de Marte, luego de una serie de observaciones revolucionarias que prometen nuevas respuestas, y nuevas preguntas, sobre las interacciones entre la atmósfera del planeta. Los campos magnéticos del planeta y el viento solar.

Las observaciones incluyen un fenómeno nunca antes visto, que el equipo de EMM denominó «auroras divididas en zigzag», unas auroras masivas con forma de gusano que se extienden por la mitad del Planeta Rojo.

«Cuando fotografiamos por primera vez las auroras marcianas separadas poco después de que la sonda Hope llegara a Marte en 2021, sabíamos que habíamos revelado nuevas capacidades para observaciones sin precedentes a esta escala, y tomamos la decisión de aumentar nuestro enfoque en estas auroras». Hessa Al Matrooshi, Director Científico de la Misión de Exploración de Marte de los Emiratos Árabes Unidos, dijo: «Podemos obtener instantáneas casi generales de todo el disco de la atmósfera para investigar los fenómenos e interacciones atmosféricos. Esto significa que estamos viendo efectos discretos de auroras a una escala masiva y en formas que nunca esperábamos».

La aurora serpenteante y serpenteante consiste en rayas largas, parecidas a gusanos, de emisión de electrones energéticos en la atmósfera superior que abarcan varios miles de kilómetros, extendiéndose desde el lado diurno hasta el lado nocturno de Marte. Fotografiadas cuando Marte estaba experimentando el impacto de una tormenta solar, lo que provocó un flujo de electrones del viento solar más rápido y turbulento de lo habitual, estas observaciones de la aurora boreal se encuentran entre las más brillantes y completas que Hope haya visto hasta ahora. Incluyen formas rectangulares, que pueden ser causadas por regiones alargadas similares a las condiciones de activación de electrones en la cola magnética.

El campo magnético interplanetario es transportado por el viento solar y las cortinas alrededor de Marte, combinado con el magnetismo en la corteza marciana para formar la cola magnética de Marte, un conjunto complejo de campos magnéticos del lado de las noches marcianas.

Imran Sharaf, gerente de proyectos de EMM, dijo: «Tener el ancho de banda y los recursos adicionales disponibles significa que podemos ser oportunistas y centrarnos más en la región discreta de la aurora boreal de lo que habíamos planeado originalmente. Esta velocidad definitivamente ha valido la pena porque ahora nos hemos abierto «Formas completamente nuevas de investigar estos fenómenos transitorios y dinámicos. La nueva ciencia era un objetivo principal de la misión y esto es ciertamente nuevo».

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Las observaciones realizadas con el instrumento EMUS de Hope (Espectrómetro ultravioleta de Marte de los EAU) oscilan entre longitudes de onda de 90-180 nm. La emisión ultravioleta encontrada en una longitud de onda de 130,4 nanómetros, fotografiada en el nuevo conjunto de observaciones, muestra dónde los electrones energéticos chocan con átomos y moléculas en la atmósfera superior de Marte, a unos 130 km sobre la superficie del planeta.

Estos electrones provienen del viento solar y son energizados por campos eléctricos en la magnetosfera marciana.

El Dr. Rob Lillis, miembro del equipo de EMUS en la Universidad de California, Berkeley, dijo: «La aurora serpenteante separada fue un descubrimiento impactante que en muchos sentidos nos hizo volver a rascarnos la cabeza. Tenemos ideas, pero no hay una explicación sólida de por qué estamos observando auroras intensas en esta forma y en escalas planetarias». Ahora tenemos la oportunidad de volver a examinar las observaciones anteriores de Marte realizadas por misiones como MAVEN y Mars Express para buscar firmas que puedan aclarar la nueva ESPERANZA. observaciones y tal vez ayudarnos a tratar de anular la selección de lo que está pasando aquí».

Los electrones siguen líneas de campo magnético, por lo que sus caminos hacia la atmósfera están determinados por los campos magnéticos en este entorno. Las nuevas observaciones realizadas por Hope incluyen líneas de campo «revestidas», que no tocan la atmósfera nocturna, líneas de campo «cerradas» que se conectan a la corteza en ambos extremos y líneas de campo «abiertas» que conectan la corteza con el viento solar. Estas líneas de campo «abiertas» dirigen electrones hacia la atmósfera en patrones a veces complejos, que luego se reflejan en la emisión ultravioleta resultante detectada por EMUS. Estas emisiones se conocen como «auroras discretas» porque están confinadas espacialmente.

Además de las auroras definidas por el campo de la corteza de Marte, las formas complejas del efecto energético de los electrones observado por Hope abren nuevas vías para nuestra comprensión de la forma en que las interacciones planetarias y solares afectan la dinámica de la atmósfera de Marte.

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Anteriormente se han observado tres tipos de auroras alrededor de Marte: las auroras difusas se observan solo durante las intensas tormentas solares, cuando las interacciones con las partículas de mayor energía hacen que la atmósfera ilumine todo el planeta. Por el contrario, las auroras discretas están muy localizadas y las observaciones realizadas hasta ahora parecen corroborar la teoría de que están directamente relacionadas con los campos magnéticos irregulares producidos por los minerales ferromagnéticos incrustados en la corteza marciana. Ambas auroras se observan en el lado nocturno de Marte, mientras que una tercera clase, las auroras de protones, se han medido en el lado diurno marciano impulsadas por interacciones entre el viento solar y el hidrógeno en la exosfera de Marte.

Estos tres tipos de auroras se han identificado previamente, pero las imágenes globales claras de auroras separadas fueron difíciles de alcanzar hasta que la sonda EMM realizó nuevas observaciones poco después de llegar a Marte. Ahora, el mayor enfoque en las observaciones de auroras separadas por parte del equipo científico de EMM ha llevado a la observación de este nuevo fenómeno de auroras serpenteantes separadas. «Desde esas primeras observaciones de auroras separadas, hemos continuado viendo increíbles nuevos patrones de auroras que abren nuevos conocimientos sobre las interacciones de las partículas cargadas en la atmósfera marciana», dijo Al Matrooshi. «Hay demasiada información nueva aquí para que trabaje el equipo científico de EMM».

Uno de los tres instrumentos a bordo de la Mars Hope Probe, el principal objetivo científico de EMUS es medir el oxígeno y el monóxido de carbono en la termosfera marciana y la diversidad de hidrógeno y oxígeno en la exosfera.

Hope rastrea su órbita científica planificada entre 20.000 y 43.000 km, con una inclinación de 25 grados hacia Marte. La sonda completa una órbita del planeta cada 55 horas y captura una muestra completa de datos planetarios cada nueve días a lo largo de su misión de dos años para mapear la dinámica atmosférica de Marte.

La sonda EMM y Hope es la culminación de un esfuerzo de desarrollo y transferencia de conocimientos que comenzó en 2006, en el que los ingenieros emiratíes trabajaron con socios de todo el mundo para avanzar en las capacidades de diseño, ingeniería y fabricación de la nave espacial de los EAU. Hope es una nave espacial totalmente autónoma que lleva tres instrumentos para medir la atmósfera marciana. Con un peso de alrededor de 1350 kilogramos y aproximadamente del tamaño de un SUV pequeño, el vehículo fue diseñado y desarrollado por ingenieros de MBRSC que trabajaron con socios académicos, incluido LASP en la Universidad de Colorado, Boulder. Universidad Estatal de Arizona y Universidad de California, Berkeley.

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La Misión de Exploración de Marte de los Emiratos estudia la atmósfera marciana y la relación entre la capa superior y la región inferior y, por primera vez, permite a la comunidad científica internacional tener acceso completo a una visión completa de la atmósfera marciana en diferentes momentos del día. , a través de diferentes estaciones. Los datos científicos se publican trimestralmente, y la información está disponible gratuitamente en todo el mundo para investigadores y entusiastas.

La llegada de la histórica Sonda de Esperanza al Planeta Rojo coincidió con un año de celebraciones que marcan el jubileo de oro de los Emiratos Árabes Unidos en 2021.

Sobre la misión de los Emiratos Árabes Unidos para explorar Marte

Anunciada en julio de 2014 por el Presidente de los Emiratos Árabes Unidos, Su Alteza el Jeque Khalifa bin Zayed Al Nahyan, y Su Alteza el Jeque Mohammed bin Rashid Al Maktoum, Vicepresidente y Primer Ministro de los EAU y Gobernante de Dubái, la misión de los EAU para explorar Mars fue desarrollado por la Agencia Espacial del Centro Mohammed bin Rashid (MBRSC), junto con sus socios de transferencia de conocimientos y financiado por la Agencia Espacial de los Emiratos.

Diseñada para interrumpir y acelerar el sector espacial en los Emiratos Árabes Unidos mediante la formación de una comunidad científica y la promoción de la educación espacial en el país, la sonda tiene como objetivo construir la primera imagen completa del clima marciano en el transcurso del año marciano.

La sonda Hope llegó a la órbita de Marte en 2021, el 50 aniversario de la fundación de los Emiratos Árabes Unidos, que se convirtió en un país independiente el 2 de diciembre de 1971.

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