Astronomi su u atmosferi Marsa uočili fenomen koji su već desetljećima pokušavali uhvatiti - slab zeleni sjaj koji nastaje zbog interakcije sunčeve svjetlosti i kisika u gornjim dijelovima atmosfere.

Do sada je ova vrsta sjaja detektirana samo na jednom mjestu - iznad Zemlje.

"Jedna od najsjajnijih emisija koja se vidi na Zemlji proizlazi iz noćnog sjaja, odnosno od atoma kisika koji emitiraju određenu valnu duljinu svjetlosti koja do sada nije viđena oko nekog drugog planeta", rekao je astronom Jean-Claude Gerard sa Sveučilišta Liege u Belgiji.

"Međutim, znanstvenici već 40 godina smatraju da bi takav sjaj trebao postojati i oko Marsa. Sada smo, zahvaljujući orbiteru ExoMars, uspjeli uhvatiti ovaj fenomen i na Crvenom planetu", dodao je.

Sjaj sličan aurori

Nebo iznad Zemlje nikad nije potpuno tamno, ni noću, ni kad bismo nekako uklonili cjelokupno svjetlosno zagađenje, svjetlost zvijezda i difuznu svjetlost Sunca. Molekule u atmosferi neprestano prolaze različite procese, što uzrokuje slabo svjetlucanje u različitim valnim duljinama, piše Science Alert.

Taj sjaj nije jako različit od polarne svjetlosti (aurore borealis) jer ga proizvode iste čestice, jedino je malo bljeđi i nastaje na temelju drugačijih principa. Aurora nastaje zbog naelektriziranih čestica iz sunčevog vjetra koje ioniziraju atome u atmosferi stvarajući prekrasan fenomen koji izgleda kao da pleše po nebu.

Sjaj atmosfere (eng. airglow), s druge strane, uzrokuje interakcija sunčeve svjetlosti i atmosfere te se ugrubo dijeli na dvije kategorije: noćni i dnevni sjaj atmosfere. Do noćnog sjaja dolazi kada se atomi razdvojeni zbog solarnog zračenja rekombiniraju tijekom dana oslobađajući suvišnu energiju u obliku fotona. Takva vrsta noćnog sjaja već je zabilježena na Veneri i Marsu, kao i na Zemlji.

Ono što su astronomi sada uočili u Marsovoj atmosferi jest dnevni sjaj atmosfere - fenomen koji je mnogo teže detektirati s obzirom na to da je ta svjetlost slabija nego dnevna svjetlost kojom Sunce obasjava planet.

Na Zemlji do dnevnog sjaja dolazi kada molekule u atmosferi apsorbiraju sunčevu svjetlost, što im daje višak energije koju emitiraju u obliku zračenja na istoj ili malo nižoj frekvenciji od zračenja sunčeve svjetlosti.

Ovaj fenomen je najuočljiviji na snimkama s Međunarodne svemirske postaje, kada kamera gleda preko atmosfere, a ne dolje prema njoj.

Uočili nešto jako zanimljivo

Premda su znanstvenici predvidjeli pojavu dnevnog sjaja atmosfere na Crvenom planetu još 1979. godine, letjelice koje su kružile oko Marsa nisu ga do sada mogle uočiti jer su njihove kamere bile okrenute prema površini. Stoga su znanstvenici sada okrenuli instrument Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD) kako ne bi više gledao prema površini, već preko atmosfere Marsa prema horizontu. S tog položaja proveli su niz opažanja atmosfere Crvenog planeta, na visinama između 20 i 400 kilometara.

Kada su analizirali podatke, u svim su dnevnim promatranjima otkrili zelenu emisiju u optičkim i ultraljubičastim valnim duljinama.

"Emisija je bila najjača na nadmorskoj visini od oko 80 kilometara i varirala je ovisno o promjenjivoj udaljenosti između Marsa i Sunca", objasnila je planetarna znanstvenica Ann Carine Vandaele s Instituta Royal d'Aeronomie Spatiale de Belgique u Belgiji.

Znanstvenici su nakon analize utvrdili da ovaj sjaj nastaje na sličan način kao i na Zemlji, odnosno da ga stvaraju atomi kisika. No uočili su još jednu zanimljivost. Vidljiva valna duljina emisije bila je 16,5 puta intenzivnija od njegove ultraljubičaste valne duljine.

"Promatranja na Marsu slažu se s prethodnim teorijskim modelima, ali ne i s realnim sjajem koji smo uočili oko Zemlje, gdje je vidljiva emisija daleko slabija. Izgleda da moramo puno više naučiti o ponašanju atoma kisika, što je izuzetno važno za naše razumijevanje atomske i kvantne fizike", dodao je.

Istraživanje naziva Detection of green line emission in the dayside atmosphere of Mars from NOMAD-TGO observations objavljeno je u znanstvenom časopisu Nature Astronomy.