Pengamatan Pertama Aurora Proton yang Tidak Merata di Planet Mars

 Misi MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) NASA dan Emirates Mars Mission (EMM) Uni Emirat Arab telah merilis pengamatan bersama tentang peristiwa aurora proton dinamis di planet Mars.

Pengamatan aurora jarak jauh oleh EMM dipasangkan dengan pengamatan plasma in-situ yang dibuat oleh MAVEN membuka jalan baru untuk memahami atmosfer planet Mars. Kolaborasi ini dimungkinkan dengan berbagi data baru-baru ini antara kedua misi dan menyoroti nilai pengamatan multi-titik di luar angkasa. Sebuah studi tentang temuan ini telah diterbitkan di jurnal Geophysical Research Letters pada 31 Agustus. Makalah tersebut diberi judul "Patchy Proton Aurora at Mars: A Global View of Solar Wind Precipitation Across the Martian Dayside From EMM/EMUS."

Dalam studi baru, EMM menemukan struktur skala halus di aurora proton yang membentang sepanjang sisi Mars. Proton aurora, ditemukan oleh MAVEN pada tahun 2018. Ini adalah jenis aurora Mars yang terbentuk sebagai angin matahari. Terdiri dari partikel bermuatan dari Matahari yang berinteraksi dengan atmosfer bagian atas.

Pengamatan aurora proton khas yang dilakukan oleh MAVEN dan misi Mars Express (Badan Antariksa Eropa) ESA menunjukkan aurora ini tampak halus dan merata di seluruh belahan Mars. Sebaliknya, EMM mengamati aurora proton yang tampak sangat dinamis dan bervariasi. "Aurora proton tambal sulam" ini terbentuk ketika kondisi turbulen di sekitar Mars memungkinkan partikel bermuatan membanjiri langsung ke atmosfer dan bersinar saat melambat.

"Pengamatan EMM menunjukkan bahwa aurora begitu luas dan tidak teratur sehingga lingkungan plasma di sekitar Mars pasti benar-benar terganggu. Sampai-sampai angin matahari secara langsung berdampak pada atmosfer bagian atas di mana pun kami mengamati emisi aurora," kata Mike Chaffin, seorang ilmuwan MAVEN dan EMM yang berbasis di Laboratory for Atmospheric and Space Physics di University of Colorado Boulder juga penulis utama studi tersebut. "Dengan menggabungkan pengamatan aurora EMM dengan pengukuran MAVEN dari lingkungan plasma aurora, kami dapat mengonfirmasi hipotesis ini. Lalu menentukan bahwa apa yang kami lihat pada dasarnya adalah peta di mana angin matahari menghujani planet ini."

Biasanya sulit bagi angin matahari untuk mencapai atmosfer atas Mars karena diarahkan oleh kejutan busur dan medan magnet yang mengelilingi planet ini. Oleh karena itu, pengamatan aurora proton yang tidak merata merupakan jendela ke keadaan yang jarang terjadi. Di mana interaksi angin Mars-matahari sangat kacau.

"Dampak penuh dari kondisi ini pada atmosfer Mars tidak diketahui, tetapi pengamatan EMM dan MAVEN akan memainkan peran kunci dalam memahami peristiwa misterius ini," tutur Chaffin.

Berbagi data antara MAVEN dan EMM telah memungkinkan para ilmuwan untuk menentukan pendorong di balik aurora proton yang tidak merata. EMM membawa instrumen Emirates Mars Ultraviolet Spectrograph (EMUS), yang mengamati atmosfer atas dan eksosfer Planet Merah. Memindai variabilitas komposisi atmosfer dan pelepasan atmosfer ke luar angkasa. MAVEN membawa rangkaian lengkap instrumen plasma, termasuk Magnetometer (MAG), Solar Wind Ion Analyzer (SWIA), dan instrumen SupraThermal And Thermal Ion Composition (STATIC) yang digunakan dalam penelitian ini.

"Pengamatan global EMM pada atmosfer bagian atas memberikan perspektif unik tentang wilayah yang penting bagi ilmu pengetahuan MAVEN," kata Peneliti Utama MAVEN Shannon Curry, dari Laboratorium Ilmu Luar Angkasa UC Berkeley. "Jenis pengamatan simultan ini menyelidiki fisika dasar dinamika dan evolusi atmosfer dan menyoroti manfaat dari kolaborasi ilmiah internasional."

Pemimpin Sains EMM Hessa Al Matroushi setuju. "Akses ke data MAVEN sangat penting untuk menempatkan pengamatan EMM baru ini ke dalam konteks yang lebih luas," katanya. "Bersama-sama, kami mendorong batas-batas pengetahuan kami yang ada tidak hanya tentang Mars, tetapi juga interaksi planet dengan angin matahari."