Un nouveau type d’aurore mystérieuse découvert sur Mars

Un Nouveau Type D'aurore Mystérieuse Découvert Sur Mars

Une collaboration entre deux sondes spatiales en orbite autour de Mars a permis de découvrir un mystérieux nouveau type d’aurore sur la planète, comme le rapporte un article publié cette semaine dans Lettres de recherche géophysique.

Le vaisseau spatial MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA et le vaisseau spatial Hope des Émirats arabes unis ont travaillé ensemble pour analyser les aurores ultraviolettes à protons qui se forment haut dans l’atmosphère martienne.

Un nouveau type daurore mysterieuse decouvert sur Mars
Les images du vaisseau spatial Hope montrent à Mars l’évolution des aurores irrégulières à protons sur Mars. Crédit : EMM/EMUS

Selon les résultats de la nouvelle recherche, ces événements diurnes ne sont pas toujours diffus et uniformément répartis, mais ils peuvent aussi être très dynamiques et variables, contenant des structures à petite échelle. « Les propos d’EMM (Mission des Émirats sur Mars) a suggéré que l’aurore était si envahissante et désorganisée que l’environnement de plasma autour de Mars devait en fait être perturbé, au point que le vent solaire affectait directement la haute atmosphère partout où des émissions aurorales étaient observées. Planetarium Mike Chaffin, University of Colorado Boulder, ETATS-UNIS.

« En combinant les observations EMM avec les mesures MAVEN de l’environnement du plasma auroral, nous pouvons confirmer cette hypothèse et déterminer que ce que nous voyions était essentiellement une carte de l’endroit où le vent solaire agissait sur la planète », a-t-il expliqué.

Les aurores à protons – le type le plus courant sur Mars – ont été décrites pour la première fois en 2018, sur la base des données MAVEN. Ils se forment à peu près de la même manière que les aurores sur Terre sont produites. Cependant, étant donné que Mars n’a pas de magnétosphère à commande interne comme celle de la Terre, le résultat est sans précédent.

D’après le site Alerte scientifique, ce que la planète rouge a de plus proche d’un champ magnétique est quelque chose de très fragile, induit par le bourdonnement de particules chargées ralentissant lorsqu’elles pénètrent dans l’atmosphère. Aussi faible soit-il, cependant, il est suffisant pour dévier un grand nombre de protons et de neutrons à grande vitesse provenant du Soleil.

Lorsqu’ils sont chargés positivement dans le vent solaire, les protons entrent en collision avec la coquille d’hydrogène de Mars et deviennent ionisés, volant des électrons aux atomes d’hydrogène pour devenir neutres.

Cet échange de charge permet aux particules neutres de contourner le choc d’arc du champ magnétique autour de Mars, rayonnant dans la haute atmosphère et émettant de la lumière ultraviolette. On pensait autrefois que ce processus produisait de manière fiable une émission aurorale uniforme du côté jour de Mars, mais les nouvelles observations montrent le contraire.

Au lieu du profil lisse attendu, les données du vaisseau spatial Hope montrent que l’aurore est parfois irrégulière, ce qui suggère qu’il peut y avoir des processus inconnus en jeu lors de sa formation.

C’est là que MAVEN entre en scène. L’orbiteur de la NASA transporte une suite complète d’instruments à plasma pour sonder le vent solaire, l’environnement magnétique et les ions thermiques dans l’espace autour de Mars.

Le vaisseau spatial a pris des mesures tandis que la sonde Hope observait simultanément l’aurore excentrique, et les données combinées ont permis aux scientifiques de comprendre la raison derrière cela. « En examinant plusieurs observations EMM d’aurores irrégulières qui ont des formes et des emplacements différents, et en combinant ces images avec des mesures de plasma prises par MAVEN, nous concluons qu’un certain nombre de processus peuvent produire des aurores irrégulières », ont déclaré les chercheurs. « L’aurore irrégulière est principalement le résultat de la turbulence du plasma, qui, dans certaines circonstances, conduit à un dépôt direct du vent solaire sur la planète. »

En d’autres termes, une interaction chaotique rare entre Mars et le vent solaire est responsable des aurores irrégulières ; bien qu’il ne soit pas tout à fait clair quel est l’impact sur la surface martienne.

Il est cependant possible d’avoir des implications à long terme pour l’atmosphère ainsi que la réduction de l’eau : sans champ magnétique global, Mars a tendance à perdre les deux. Fait intéressant, l’aurore régulière et irrégulière des protons pourrait aider les scientifiques à comprendre au moins un de ces mécanismes, car l’hydrogène impliqué est partiellement créé par l’eau de l’atmosphère martienne qui s’échappe dans l’espace.

« Beaucoup de données futures et d’études de modélisation seront nécessaires pour identifier toutes les implications de ces conditions pour l’évolution atmosphérique de Mars », concluent les auteurs.

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