Марсианский научный зонд Объединенных арабских эмиратов «Аль-Амаль» («Надежда») наконец прислал первые научные результаты – фотографии полярных сияний, которые возникают на ночной стороне планеты. Зонд был отправлен к Марсу почти одновременно с американским и китайским марсоходом в пусковое окно в июле 2020 года, а в феврале 2021 года все три аппарата достигли своей цели.
К настоящему времени оба марсохода высадились на поверхность. При этом весь мир давно обсуждает успехи отправленного вместе с ровером Perseverance американского вертолета, а об успехах арабского аппарата на орбите планеты последние полгода не было никаких новостей.
И вот, спустя долгое время, руководство миссии сообщило о первых научных результатах миссии, позволившей ОАЭ присоединиться к клубу космических держав, запускающих межпланетные аппараты. Ученые показали фотографии полярных сияний на планете, сделанные в ультрафиолетовом диапазоне.
«Это три снимка излучения атомарного кислорода на длине волны 103,4 нанометра с планеты Марс, полученных с помощью ультрафиолетового спектрометра, — сообщили участники миссии. — Весь массив данных, собранных в ходе этих наблюдений, включает излучение в дальнем ультрафиолете, которое никогда раньше не снимали. Участки света, которые выделяются на ночной стороне диска, — хорошо структурированные отдельные сияния, которые возникают там, где высокоэнергичные частицы возбуждают атмосферу».
Уточняется, что снимки с орбиты были сделаны 22, 23 апреля и 6 мая соответственно.
Сияния, снятые на Марсе, имеют ту же природу, что и полярные сияния на Земле. Когда потоки протонов и электронов от Солнца достигают нашей планеты, ее магнитное поле отклоняет частицы, заставляя огибать Землю. Сталкиваясь с атомами и молекулами в составе атмосферы Земли, частицы вызывают сияния, обычно наблюдаемые в северных или южных полярных широтах.
Этот же феномен наблюдается на Марсе. Однако из-за слабости магнитного поля планеты наблюдается он не только в полярных, но и в умеренных и экваториальных широтах.
Некоторые области на поверхности планеты, застывшие несколько миллиардов лет назад, сохранили остаточный магнетизм. «Они расположены пятнами и очень неоднородны, — пояснил Джастин Дейган из Колорадского университета в Боулдере, участник миссии. — Если земное магнитное поле похоже на большой магнит, то на Марсе это выглядит, как если вы возьмете мешок магнитиков и рассыплете их на поверхность планеты. И все они смотрят в разные стороны и имеют разную силу».
Такие сгустки магнитного поля действуют, как линзы, и притягивают заряженные частицы, которые вызывают свечения, сталкиваясь с атмосферой. Другие орбитальные зонды ранее тоже фиксировали сияния на Марсе, однако арабский аппарат, имея высокую орбиту, впервые смог сфотографировать всю ночную область Марса.
«Польза от понимания нами атмосферы и магнитосферы Марса огромна, это поддерживает теорию, что солнечные вспышки не являются необходимым условием возникновения сияний на Марсе», — считает Хеса Аль-Матруши, научный руководитель миссии.
Фотографирование атмосферных сияний не является главной задачей миссии. Основная цель аппарата стоимостью $200 млн — изучение марсианского климата и погоды. Ученые попытаются найти ответ на главный вопрос — по какой причине планета почти потеряла свою атмосферу.
В глобальном же плане этим проектом власти страны хотят привлечь молодежь в высокотехнологичную сферу производства и снизить тем самым зависимость страны от экспорта углеводородов.
У ОАЭ мало опыта в конструировании подобных аппаратов, поэтому сложное оборудование в течение шести лет производилось под контролем и с участием американских ученых. Всего на борту зонда три научных прибора – оптическая камера, инфракрасный и ультрафиолетовый спектрометры.
И хотя большая часть начинки орбитального зонда была выполнена в Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо в Боулдере и других университетах США, немалая часть работы была выполнена в Космическом центре имени Мухаммеда бин Рашида (Дубаи). По словам Бретта Ландина из Университета Колорадо, теперь ученые ОАЭ получили достаточно опыта для запуска собственной миссии. При планировании миссии ученые ОАЭ не захотели идти проторенным путем и повторять уже кем-то достигнутые успехи. Поэтому они обратились в NASA, чтобы узнать, какие исследования Марса могут существенно пополнить копилку знаний о нем.