Ekvatorssken på Mars fascinerar

Ett av vinternattens mest spektakulära fenomen är utan tvekan norrskenet. I norra Sverige kan man se norrskenet någon gång i veckan under vintern om man är utanför städernas störande ljus, medan Stockholmarna bara förunnas skådespelet några gånger per år.

En besökare på Mars skulle dock inte se något, eftersom Mars saknar ett globalt magnetfält.

Infrusna rester

Åtminstone var det vad planetforskarna tidigare antog. Men nu har svenska forskare på Institutet för rymdfysik i Kiruna visat att samma typ av sken faktiskt sannolikt förekommer på Mars. Norrsken är det dock inte fråga om, utan snarast ett ekvatorssken.

– Det beror på att det på Mars inte som på jorden är en global dynamo som står för magnetfältet. Det är istället permanenta magnetfält som ligger "infrusna" i planetens skorpa, förmodligen liknande den magnetit som finns i berggrunden här runt Kiruna. Man kan säga att det är lokala rester från ett globalt marsianskt magnetfält som försvann för sannolikt över 3,5 miljarder år sedan, säger professor Rickard Lundin på Institutet för rymdfysik.

Han är en av de två huvudansvariga för ASPERA-instrumentet ombord på ESA:s Mars Express som gjort upptäckten.

Rickard Lundin har tidigare också varit föreståndare för institutet och är den som genom åren satt igång de marsprogram som IRF varit inblandade i.

Resultaten är en viktig milstolpe i utforskningen av Mars och publicerades i den prestigefyllda tidskriften Science den 17 februari.

Samma mekanismer

Nu kom dock inte upptäckten som någon fullständig överraskning. För några år sedan upptäckte man att det som man tidigare trodde helt magnetfältslösa Mars faktiskt hade dessa lokala magnetfält. De är förvisso inte något som Mars är ensam om. Även jorden har sådana.

– Men de marsianska fälten är mycket starkare än motsvarande lokala fält på jorden, säger Rickard Lundin. De är kanske tio gånger starkare.

Men de är ändå småpotatis jämfört med jordens globala dynamo, som ger ett magnetfält vid ytan som är kanske femtio gånger högre än de lokala fälten ger på Mars.

Annars är det i mångt och mycket samma mekanismer som orsakar skenen på jorden och på Mars. Det uppkommer när partiklar som slungats ut från solen fångas upp av magnetfältet och tvingas in i atmosfären. I jordens fall är det mot polerna, men i Mars fall mot de lokala magnetfälten, som i det här fallet verkar ligga på södra halvklotet men ganska nära ekvatorn. När dessa energirika partiklar tränger in i den övre atmosfären bildas ett sken likt skenet i ett lysrör eller en neonlampa.

Mycket som är okänt

Eftersom Mars atmosfär är mycket tunnare än jordens så uppträder det marsianska skenet på mycket lägre höjd än jordens norrsken, kanske på 50–80 kilometers höjd istället för som på jorden 100–300 kilometers höjd.

Anledningen till att skenet uppträder vid midnatt är dels givetvis att det måste vara mörkt för att det ska synas, men även att de mekanismer som ger upphov till skenet verkar vara effektivast under natten.

Det är dock mycket planetforskarna inte vet om skenen på Mars. Ska man vara noga så har ASPERA inte ens sett själva skenet. Det ASPERA har sett är strukturer av accelererade partiklar, närmare bestämt elektroner, som faller in i Mars övre atmosfär. Fenomenet påminner om de strukturer i jordens atmosfär som ger upphov till norrsken. Detta eftersom ASPERA inte tittar efter ljusfenomen utan studerar just energirika partiklar.

– Riktig klarhet lär vi väl inte få förrän någon skickar dit en sond som tittar på just det här. Men vi har bett de som är ansvariga för kameraexperimentet ombord på Mars Express att titta på nattsidan. Genom att titta även på det synliga ljuset kan vi kanske få mer information, säger Rickard Lundin.