Nordlyset på Mars er ultrafiolett og vertikalt

På planeter uten magnetfelt, som Mars, kan solvinden treffe atmosfæren direkte og skape nordlys. Slik mener NASA det kan se ut på overflaten. Men dette er ikke den eneste typen nordlys på Mars.  (Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS & CSW/DB)
På planeter uten magnetfelt, som Mars, kan solvinden treffe atmosfæren direkte og skape nordlys. Slik mener NASA det kan se ut på overflaten. Men dette er ikke den eneste typen nordlys på Mars. (Foto: NASA/JPL-Caltech/MSSS & CSW/DB)

Nordlys dannes når elektrisk ladde partikler fra sola går inn i en planets magnetfelt og kolliderer med kjemiske forbindelser i atmosfæren.

I tillegg til jorda har flere andre planeter i solsystemet sterke magnetfelt, som Jupiter og Saturn. Derfor finnes det nordlys også der.

Men nordlys kan oppstå på planeter som har mistet magnetfeltet sitt, som Venus og Mars. Hvordan er det mulig?

På slike planeter kan ladde partikler fra sola treffe atmosfæren direkte og skape nordlys (se bilde over). Men dette er ikke den eneste typen nordlys på Mars.

Har tatt 10 år å finne ut av

Tidligere i sin historie hadde Mars et magnetfelt. På samme måte som jordas magnetfelt ble det skapt av planetens flytende indre.

Men Mars' indre stivnet etter hvert og magnetfeltet forsvant. Dermed var det ingenting som kunne beskytte atmosfæren og den ble revet bort av solvinden.

Da fordampet de store mengdene vann som fantes på Mars, og planeten ble den kalde steinørkenen vi kjenner i dag.

Nordlys (hvite prikker) sett av ESAs banesonde Mars Express over den sørlige halvkule på Mars sammenliknet med åpne (grønt, blått) og lukkete (oransje, gult) magnetfelt dannet av magnetiske bergarter. (Foto: ESA/ATG medialab/J-C. Gérard & L. Soret (2015))
Nordlys (hvite prikker) sett av ESAs banesonde Mars Express over den sørlige halvkule på Mars sammenliknet med åpne (grønt, blått) og lukkete (oransje, gult) magnetfelt dannet av magnetiske bergarter. (Foto: ESA/ATG medialab/J-C. Gérard & L. Soret (2015))

Men det finnes fortsatt noen rester etter magnetfeltet. I høylandet på den sørlige halvkule finnes det bergarter som er magnetiske nok til å skape nordlys.

I 2003 oppdaget ESAs banesonde Mars Express ultrafiolett nordlys på den sørlige halvkulen. Nå, etter 10 år med observasjoner, vet forskerne endelig hvordan dette nordlyset på Mars oppstår.

Sjelden, kortvarig, og rotløs

- Det ultrafiolette nordlyset på Mars oppstår sjelden, varer bare noen få sekunder, og dukker ikke opp på det samme stedet hver gang, sier Lauriane Soret ved Universitetet i Liège i Belgia. Hun er medlem av forskningsgruppen som har publisert de nye resultatene.

I løpet av 113 runder rundt vår røde naboplanet, så Mars Express nordlys kun 16 ganger. Da målte banesonden også farten til elektronene som traff atmosfæren.

ESAs banesonde Mars Express har målt nordlyset på Mars som skyldes magnetiske bergarter til å skje i rundt 137 kilometers høyde. (Foto: ESA/ATG medialab/J-C. Gérard & L. Soret (2015))
ESAs banesonde Mars Express har målt nordlyset på Mars som skyldes magnetiske bergarter til å skje i rundt 137 kilometers høyde. (Foto: ESA/ATG medialab/J-C. Gérard & L. Soret (2015))

I tillegg kikket Mars Express på skrå inn i atmosfæren for å bestemme høyden der nordlyset oppstår. Tre observasjoner av nordlys ble gjort i rundt 137 kilometers høyde.

På jorda oppstår nordlys oftest i høyder mellom 90 og 150 kilometer. Også nordlyset "vårt" kan skje i den ultrafiolette delen av spekteret, og slikt nordlys kan være delvis synlig for mennesker.

"Regner" elektroner ned mot atmosfæren

Ved å kombinere målingene av nordlys fra Mars Express med målinger av magnetfelt tatt av NASAs banesonde Mars Global Surveyor, har den belgiske forskningsgruppen funnet ut at nordlyset på Mars oppstår nær grensen mellom åpne og lukkete linjer i magnetfeltet.

I tillegg oppstår nordlyset ikke akkurat der hvor elektroner fra sola treffer atmosfæren. Det tyder på at magnetfeltlinjene som fører elektronene inn til atmosfæren er vertikale og ikke horisontale som på jorda.

- Nordlyset på Mars skjer når lokale magnetfelt åpner seg opp som en paraply og leder elektronene nedover, sier Jean-Claude Gérard ved Universitetet i Liège og leder for forskningsgruppen.

Magnetfeltene på Mars som skyldes bergarter på bakken skaper nordlys når de åpner seg som en paraply og leder elektroner fra sola ned til atmosfæren. (Foto: ESA/ATG medialab/J-C. Gérard & L. Soret (2015))
Magnetfeltene på Mars som skyldes bergarter på bakken skaper nordlys når de åpner seg som en paraply og leder elektroner fra sola ned til atmosfæren. (Foto: ESA/ATG medialab/J-C. Gérard & L. Soret (2015))

Elektronene blir så akselerert av et kortvarig elektrisk felt som følger magnetfeltlinjene. Når disse elektronene treffer karbondioksidmolekyler i atmosfæren, dannes det ultrafiolett nordlys på Mars. (Se figur over.)

Forskerne har brukt målingene fra Mars Express til å gjenskape nordlyset i matematiske simuleringer for å få vite mer.

- Det ultrafiolette nordlyset på Mars skyldes magnetiske bergarter i overflaten og er begrensete, sjeldne og kortvarige hendelser som varierer både i tid og rom, og er svært annerledes enn nordlyset på andre planeter, konkluderer Sauret.  

Nordlys og romværet på jorda

På jorda skyldes sterkt nordlys stormer på sola, som kalles for dårlig romvær. Det kan slå ut kommunikasjons- og navigasjonssatellitter og andre installasjoner i bane. Nylig gjorde dårlig romvær at fly forsvant fra radarer i Sverige.

I ekstreme tilfeller kan solstormer og store utbrudd på sola skade strømnettet og annen viktig infrastruktur på jorda. Derfor holder romorganisasjonene tett øye med romværet og forholdene på sola.

Dårlig romvær kan slå ut satellitter og annen teknologi i bane, og til og med skade elektrisk infrastruktur på bakken. ESAs program Space Situational Awareness varsler romværet. (Foto: ESA/P.Carril)
Dårlig romvær kan slå ut satellitter og annen teknologi i bane, og til og med skade elektrisk infrastruktur på bakken. ESAs program Space Situational Awareness varsler romværet. (Foto: ESA/P.Carril)

Hos ESA er det programmet Space Situational Awereness som overvåker romværet. I dag tilbyr SSA 60 ulike tjenester for informasjon om romværet, og flere er planlagt.

Disse tjenestene varsler blant annet når det er dårlig romvær, og kan også vise når sjansen er størst for å se nordlys også på breddegrader sør for arktis.

Powered by Labrador CMS