Красная планета, зелёное небо: сияние на Марсе увидели впервые с поверхности

Университет Осло: Элиза Кнутсен подтвердила методику прогнозов сияний

Учёные с помощью марсохода NASA Perseverance зафиксировали редкое явление — зелёное полярное сияние в атмосфере Марса. Это открытие не только подтверждает существование сияний в видимом спектре на Красной планете, но и открывает путь к прогнозированию их появления. Возможность предсказывать такие события может сыграть ключевую роль в будущем освоении Марса людьми.

Первые наблюдения и новые успехи

До недавнего времени сияния на Марсе регистрировались исключительно орбитальными аппаратами и только в ультрафиолетовом диапазоне. Камеры европейской миссии Mars Express и американского MAVEN фиксировали эти загадочные вспышки, но лишь с орбиты.

В 2024 году марсоход Perseverance впервые записал сияние в видимом свете прямо с поверхности. А на конференции Europlanet Science Congress — Division of Planetary Science в Хельсинки доктор Элиза Райт Кнутсен из Университета Осло представила второе изображение и методику прогнозирования появления сияний.

"Тот факт, что нам удалось вновь зафиксировать сияние, демонстрирует, что наша методика предсказания марсианских сияний и их регистрации работает", — сказала Кнутсен.

Эта фраза подчёркивает, что речь идёт не о разовом успехе, а о формировании устойчивой методики. Теперь учёные могут не только фиксировать редкие явления, но и предугадывать их, превращая наблюдения в системный инструмент. Для будущих экспедиций это особенно важно: своевременное предупреждение о сиянии означает предупреждение о всплеске радиации, что напрямую связано с безопасностью астронавтов.

Как возникают сияния на Марсе

Полярные сияния рождаются, когда заряженные частицы солнечного ветра, выброшенные во время коронального выброса массы (CME), сталкиваются с молекулами атмосферы. На Земле магнитное поле направляет их к полюсам, создавая красочные узоры на севере и юге.

На Марсе ситуация иная. У планеты нет глобального магнитного поля. Поэтому потоки частиц могут охватывать всю ночную сторону, образуя широкое "диффузное сияние". Основной "светящийся" элемент здесь — атомарный кислород. Именно его возбуждение вызывает зелёное свечение, которое при достаточной яркости можно было бы увидеть даже невооружённым глазом.

Опасность и польза

Сияние красиво, но источник его появления — радиация солнечного ветра. Она может представлять угрозу для будущих астронавтов, если те не получат своевременное предупреждение. Именно поэтому разработка инструментов прогнозирования критически важна.

По сути, умение предсказывать сияния означает умение предсказывать радиационные всплески. Это позволит будущим колонистам вовремя искать укрытие и снижать риски для здоровья.

Как научились предсказывать сияния

Наблюдать сияния на Марсе сложно: нужно заранее планировать работу камер Perseverance и загружать команды за несколько суток до того, как CME достигнет планеты. Команда Кнутсен предприняла восемь попыток между 2023 и 2024 годами. Первые три не увенчались успехом.

При анализе данных MAVEN и Mars Express стало ясно, что скорости тех выбросов были слишком низкими.

"Чем быстрее CME, тем выше вероятность, что оно ускорит частицы к Марсу и вызовет сияние", — пояснила Кнутсен. — "Позже мы стали целенаправленно выбирать более быстрые и интенсивные CME, и именно тогда получили первые два обнаружения".

Тем не менее три последних события вновь не привели к регистрации сияний. Учёные связывают это с элементом случайности, который неизбежен даже в прогнозах земных сияний.

Сравнение: сияния Земли и Марса

Планета	Источник сияний	Характер распределения	Особенности
Земля	Солнечный ветер + глобальное магнитное поле	У полюсов	Красочные "занавесы"
Марс	Солнечный ветер без глобального поля	Вся ночная сторона	Зелёное диффузное свечение

А что если сияния будут использовать для связи?

Если учёные научатся прогнозировать сияния с высокой точностью, это можно будет применять не только для защиты людей. Такие данные могут стать частью систем связи и навигации на Марсе, ведь солнечная активность напрямую влияет на качество радиосигналов.

Плюсы и минусы открытия

Плюсы	Минусы
Первое сияние в видимом свете с поверхности Марса	Сложность прогнозов
Методика предсказания событий	Множество неудачных попыток
Новые данные для науки	Неполное понимание механизмов
Повышение безопасности будущих миссий	Высокая радиационная нагрузка