Ook Mars heeft poollicht en NASA heeft nu ontdekt hoe ultraviolette gloed ontstaat

Iedereen kent het wel: het poollicht dat in het hoge noorden en diepe zuiden van onze planeet de hemel soms groen doet oplichten op heldere nachten. Onze buurplaneet Mars kent het verschijnsel ook en NASA’s ruimtetuig MAVEN heeft nu een nieuw type ontdekt dat voorkomt op de dagkant van de rode planeet, waar het moeilijk zichtbaar is.

Aurora’s lichten op als energiepartikels in de atmosfeer van een planeet terechtkomen en de daar aanwezige gassen bombarderen. In de meeste gevallen – zoals bij ons op Aarde – zijn die partikels elektronen, maar het team van MAVEN ontdekte dat het op Mars protonen zijn die dat doen.


Het team achter de MAVEN was de atmosfeer van Mars aan het bestuderen met de Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS) toen het merkte dat het ultraviolette licht van het waterstofgas in de bovenste lagen van de atmosfeer soms mysterieus helderder werd voor enkele uren. Vervolgens merkte het team dat dit samenviel met een toename van protonen uit zonnewinden. Die laatste werden gemeten met de Solar Wind Ion Analyzer (SWIA) die de MAVEN aan boord had. (lees hieronder verder)

Dat stelde de onderzoekers voor twee vragen: hoe raakten die protonen door de ‘boogschok’ van de planeet, een magnetisch schild dat de geladen partikels van zonnewinden rónd de planeet stuurt? En hoe konden de protonen licht geven, want atomen hebben daar elektronen voor nodig?

Het antwoord bleek ‘diefstal’ te zijn. Dat zegt Justin Deighan van het Laboratory for Atmospheric and Space Physics aan de universiteit van Colorada, die er een paper over publiceerde in het tijdschrift Nature Astronomy. “Als de protonen van de zonnewind Mars naderen, veranderen ze in neutrale atomen door elektronen te stelen uit de gigantische wolk waterstof die rond de planeet hangt. De ‘boogschok’ kan alleen geladen partikels afweren en daardoor kunnen de neutrale atomen er gewoon door. Als die met hoge snelheid in de atmosfeer komen en botsen met de gasmoleculen daar, wordt een deel van hun energie uitgestoten als ultraviolet licht. Dat kan alleen waargenomen worden met speciale apparatuur en niet met het menselijke oog.”

Protonaurora’s komen ook voor op Aarde, maar niet zo vaak als op Mars en alleen in heel kleine gebieden vlakbij de polen. De oorzaak is dat er een sterker magnetisch veld is rond de Aarde dan rond Mars en dat doet de zonnewinden veel meer afwijken.

De waarneming doet vermoeden dat dergelijke protonaurora’s onder meer ook voor kunnen komen op Venus en Titan, een van de manen van Saturnus. Die hebben net als mars geen magnetisch veld en heel veel waterstof in hun bovenste atmosfeer.