پیش‌بینی شفق‌های قطبی مریخ: گامی حیاتی برای حفاظت از فضانوردان آینده

شفق قطبی: پدیده‌ای کیهانی

شفق‌های قطبی زمانی شکل می‌گیرند که ذرات باردار خورشید با جو یک سیاره برخورد کرده و با اتم‌ها و مولکول‌های آن تعامل می‌کنند و منجر به درخشش می‌شوند. در زمین، میدان مغناطیسی قوی ما این ذرات را به سمت قطب‌ها هدایت کرده و نورهای شمالی و جنوبی معروف را ایجاد می‌کند. اما مریخ، مدت‌ها پیش میدان مغناطیسی سراسری خود را از دست داده است؛ تغییری که به تبدیل آن از یک دنیای مرطوب به سیاره خشک امروزی کمک کرد. بدون این سپر محافظ، تمام آسمان شب مریخ می‌تواند با نور سبز پراکنده‌ای بدرخشد که توسط اتم‌های اکسیژن در ارتفاع کمتر از ۱۰۰ کیلومتری سطح ایجاد می‌شود.

پیشرفت‌های اخیر در رصد مریخ

در ماه مارس ۲۰۲۴، مریخ‌نورد استقامت ناسا با ثبت اولین شفق قطبی نور مرئی در مریخ، تاریخ‌ساز شد. این اولین باری بود که چنین پدیده‌ای از روی سطح یک سیاره دیگر مشاهده می‌شد که گامی بزرگ در درک ما از جو مریخ و تعامل آن با خورشید محسوب می‌شود.

هفته گذشته در نشست کنگره علوم سیاره اروپا (EPSC-DPS) در هلسینکی، فنلاند، الیز کنوتسن، محقق فوق دکترا در دانشگاه اسلو، خبر از دومین شناسایی شفق قطبی داد. او همچنین ابزارهای جدیدی را که گروهش برای پیش‌بینی زمان ظهور شفق‌های قطبی توسعه داده است، تشریح کرد.

کنوتسن توضیح داد: «این واقعیت که ما دوباره شفق قطبی را ثبت کردیم، نشان می‌دهد که روش ما برای پیش‌بینی شفق‌های قطبی در مریخ و ثبت آنها کار می‌کند.»

چالش‌ها و روش‌های پیش‌بینی

برخلاف زمین که پیش‌بینی شفق قطبی با استفاده از دهه‌ها داده انجام می‌شود، پیش‌بینی شفق‌های قطبی مریخ هنوز یک علم مبتنی بر آزمون و خطا است. در مطالعه جدید، کنوتسن و گروهش دوربین‌های استقامت را طوری برنامه‌ریزی کردند که پس از فوران‌های خورشیدی معروف به فوران‌های تاجی (CME) که به سمت مریخ فوران می‌کنند، آسمان را رصد کنند. این فوران‌های عظیم میلیاردها تن ذرات باردار را به فضا پرتاب می‌کنند و هرچه فوران‌های تاجی سریع‌تر باشند، احتمال ایجاد شفق قطبی بیشتر است.

با این حال، مشاهدات مریخ‌نورد باید حدود سه روز قبل برنامه‌ریزی شود، زیرا تیم‌های ماموریت روی زمین برای برنامه‌ریزی، اعتبارسنجی و انتقال دستورات به مریخ به زمان نیاز دارند. این امر محققان را مجبور می‌کند تا در مورد اینکه کدام طوفان‌ها به اندازه کافی نویدبخش هستند تا هدف قرار گیرند، شرط‌بندی‌های آگاهانه‌ای انجام دهند.

بین سال‌های ۲۰۲۳ و ۲۰۲۴، این گروه هشت بار تلاش کرد. اولین تلاش‌ها بی‌نتیجه ماند زیرا فوران‌های تاجی به اندازه کافی قوی نبودند. اما محققان بعدا با تمرکز بر طوفان‌های سریع‌تر و شدیدتر، موفق به ثبت دو نمونه از شفق‌های سبز درخشان شدند که نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجهی در این زمینه است.