Op 15 maart 2024, op het hoogtepunt van de huidige zonnecyclus produceerde de zon een zonnevlam met bijhorende coronale massa-ejectie (CME) – een enorme explosie van gas en magnetische energie die grote hoeveelheden energierijke deeltjes met zich meedraagt. De gebeurtenis leidde tot spectaculaire aurora’s in het hele zonnestelsel, zo ook op Mars, waar Marsverkenner Perseverance geschiedenis schreef door als eerste aurora’s vast te leggen vanaf het oppervlak van een andere planeet.
Op aarde ontstaan aurora’s – veelal poollicht genoemd – wanneer zonnedeeltjes naar de polen van onze planeet worden geleid, waar ze in botsing komen met atmosferische gassen en daardoor licht uitstralen. De meest voorkomende kleur, groen, wordt veroorzaakt door aangeslagen zuurstofatomen die licht uitzenden met een golflengte van 557,7 nanometer. Wetenschappers vermoedden al dat zulke groene aurora’s ook op Mars zichtbaar zouden kunnen zijn, zij het in sterk afgezwakte vorm.
Omdat Mars geen allesomvattend magnetisch veld heeft, kent deze planeet andere soorten aurora’s dan wij op aarde hebben. Een daarvan is de Solar Energetic Particle-aurora (SEP), die in 2014 door Mars-orbiter MAVEN werd ontdekt. SEP-aurora’s ontstaan wanneer extreem energierijke zonnedeeltjes de Marsatmosfeer binnendringen en een reactie veroorzaken die de hele nachthemel laat gloeien. Maar hoewel MAVEN SEP-aurora’s in het ultraviolet had vastgelegd, was dit verschijnsel nog nooit vanaf de grond waargenomen.
Omdat SEP-aurora’s vooral optreden rond het zonnemaximum, wilde postdoc Elise Knutsen van de Universiteit van Oslo (Noorwegen) proberen om ze bij de eerstvolgende gelegenheid vast te leggen met behulp van de MASTcam-Z-camera van Perseverance. Zij en haar team deden modelberekeningen om te kunnen voorspellen onder welke hoek de aurora’s het best te zien zouden zijn. ‘De truc was om een goede CME te kiezen, eentje die veel geladen deeltjes in de Marsatmosfeer zou injecteren,’ aldus Knutsen.
Op 15 maart 2024 was het zo ver: er was een aanzienlijke zonnestorm op weg naar de rode planeet. Een paar dagen zorgde deze CME voor een lichtshow die door Perseverance kon worden vastgelegd. De aurora veroorzaakte een gelijkmatige gloed aan de Marshemel, op een golflengte van precies 557,7 nanometer. (EE)
NASA Observes First Visible-light Auroras at Mars