Trace Gas Orbiter впервые увидел ночное свечение кислорода в марсианской атмосфере

Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter первого этапа европейско-российской программы «ЭкзоМарс» впервые зарегистрировал в верхней атмосфере Марса ночное свечение молекулярного кислорода. Оно поможет оценить плотность атомов кислорода и ее динамику в средней атмосфере Марса и будет видно будущим астронавтам, оказавшимся на планете. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Мезосфера Венеры и Марса до сих пор плохо изучена, поскольку данных наблюдений мало и согласовать их с текущими теоретическими моделями глобальной циркуляции удается плохо. Ученых интересует состав, характер течений и динамика мезосфер, чтобы лучше понимать структуру атмосфер планет земной группы и то, почему они по-разному эволюционируют.

Разобраться в процессах в верхних слоях атмосфер планет можно при помощи наблюдений за различными свечениями. Например, излучение молекулярного кислорода в полосах Герцберга наблюдалось на ночной стороне Земли, замечалось на ночной стороне Венеры, но еще не наблюдалось на Марсе, для которого может выступать маркером меридионального переноса атомов кислорода между полушариями и нисходящего атмосферного потока в полярных регионах планеты зимой.

Группа планетологов во главе с Жан-Клодом Жераром (Jean-Claude Gérard) из Льежского университета сообщила, что впервые обнаружила ночное свечение кислорода в атмосфере Марса при помощи спектрометра NOMAD, установленного на борту орбитального аппарата Trace Gas Orbiter. Наблюдения велись в период с марта 2020 года по октябрь 2022 года.

Свечение кислорода в полосах Герцберга II было замечено на нескольких орбитах, на длинах волн от 400 до 600 нанометров, и наблюдается на высотах от 34 до 66 километров. Излучение, в основном, исходит из области на высотах 35-59 километров, с пиком на высоте 42 километра. Возникает оно, по мнению ученых, при рекомбинации атомов кислорода, возникших на высоте около 70 километров в летнем полушарии планеты при фотодиссоциации молекул углекислого газа, которые затем переносятся при помощи ячейки Хэдли в высокие широты Марса, где царит зима.

Ученые также отмечают, что ночное свечение кислорода, обладающее зеленоватым цветом, будет доступно для наблюдений невооруженным глазом с поверхности Марса или с околомарсианской орбиты во время полярной зимы.

Ранее мы рассказывали о том, как станция Al Amal открыла новый вид сияний на Марсе.