«مسبار الأمل» يستكشف نوعاً جديداً من الشفق البروتوني في المريخ

وتعاون فريق مسبار الأمل مع مشروع الغلاف الجوي للمريخ وتطوره المتقلب «مافن» التابع لوكالة ناسا لدراسة الملاحظات الملتقطة وتوصيفها.

وتسهم دراسة صور مسبار الأمل غير المسبوقة عالمياً للشفق البروتيني المتقطع مع ملاحظات مسبار «مافن» لبلازما المريخ في الوقت نفسه في فتح آفاق جديدة أمام فهم المسببات الغامضة للشفق في المريخ.

وقالت حصة المطروشي، قائدة الفريق العلمي لمشروع الإمارات لاستكشاف المريخ: «يثري اكتشاف الشفق البروتوني المتقطع سجل مسبار الأمل الحافل بالإنجازات الفريدة، كما يطرح تساؤلات حول فرضياتنا الحالية عن كيفية تشكّل الشفق البروتوني على الجانب المضيء من الكوكب».

وأضافت أن مسبار الأمل كشف حتى الآن عن العديد من الظواهر غير المتوقعة التي تعزز فهمنا لديناميكية الغلافين الجوي والمغناطيسي للمريخ، كما تعزز هذه الملاحظات العلمية الجديدة، إضافة إلى بيانات مسبار «مافن»، مسيرة البحث العلمي في هذا المجال.

ويتشكل النوع الجديد من الشفق البروتوني المتقطع نتيجة تفاعل الرياح الشمسية مباشرة مع الغلاف الجوي العلوي للجانب المضيء من المريخ، ما يؤدي إلى تباطؤ سرعتها وإصدار الأشعة فوق البنفسجية.

وتم اكتشاف الشفق البروتوني من خلال لقطات لقرص كوكب المريخ المضيء من خلال المقياس الطيفي بالأشعة الفوق بنفسجية الذي يتولى رصد الغلاف الجوي العلوي والغلاف الخارجي للمريخ للكشف عن أي متغيّرات في تركيب الغلاف الجوي وتسرّب غازاته إلى الفضاء.

ويظهر الشفق بشكل مساحات مضيئة ومتفرقة في أرجاء الجانب المضيء من الكوكب بطولين موجيين للأشعة فوق البنفسجية مرتبطين بذرة الهيدروجين: ليمان بيتا 102.6 نانومتر وليمان ألفا 121.6 نانومتر.

ويبدو الجانب المضيء خلال الظروف الطبيعية منتظماً عند هذين الطولين الموجيين، حيث تساهم ذرات الهيدروجين في سطوع الكوكب نتيجة تشتيت أشعة الشمس.

ويحدث الشفق عندما يزداد سطوع مناطق صغيرة من الكوكب عند هذه الأطوال الموجية، ما يدل على تركز الطاقة في مناطق محددة من الغلاف الجوي.

وقال مايك تشافن، العضو في الفريق العلمي لمشروع الإمارات لاستكشاف المريخ والمساهم الرئيسي في دراسة بحثية جديدة حول الشفق البروتوني: «أظهرت دراسات سابقة حول الشفق البروتوني، قامت بها مهمة مسبار مافن التابعة لوكالة ناسا، انبعاثات ضوئية مشابهة عند هذين الطولين الموجيين، غير أن الصور التي تم التقاطها باستخدام المقياس الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية الخاص بمشروع الإمارات لاستكشاف المريخ تعتبر أول ملاحظات علمية في العالم ترصد التغيّرات المكانية للشفق البروتوني في المريخ، واستطعنا بفضلها رصد هيكل الشفق البروتيني غير المنتظم بشكل واضح للمرة الأولى، ونحن ندرك أن هذه الأطوال الموجية تنبعث فقط عن ذرة الهيدروجين، ما يؤكد لنا أن تشكل الشفق يستلزم وجود ذرات هيدروجين نشطة للغاية».

وأضاف: «نظراً لمقاييس الحجم الخاصة بالرياح الشمسية والغلاف الجوي الهيدروجيني الممتد في المريخ، تبدو الآليات الطبيعية لتشكل الشفق البروتوني قاصرة عن تشكيل ظاهرة الشفق التي نرصدها اليوم من خلال المقياس الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية وتُظهر صور 11 أغسطس الجاري الشفق منتشراً على مساحة واسعة وغير منتظم، ما يؤكد تعرض طبقة البلازما حول المريخ لاضطرابات شديدة».

وأشار إلى أنه بفضل صور وقياسات مسبار مافن لهذه الطبقة بالتزامن مع الشفق، يمكننا أن نؤكد بثقة أن الرياح الشمسية أثرت مباشرة على الغلاف الجوي العلوي أينما تواجدت ظاهرة الشفق لذا، تمثل هذه الظاهرة خارطة لأماكن وصول كميات كبيرة من الرياح الشمسية إلى المريخ.