NASA의 MAVEN, 던지 사이클이 화성 오로라를 유발한다는 사실 밝혀내

NASA 과학자들은 지구에서 오로라를 생성하는 과정과 유사한 과정이 화성에서도 특정 유형의 오로라를 생성하지만, 훨씬 작은 규모로 발생한다는 사실을 발견했다. Nature Communications에 발표된 이 발견은 던지 사이클(Dungey cycle)의 소형 버전, 즉 자기 재연결을 통해 하전 입자를 가속하는 메커니즘이 화성의 강한 지각 자기장 위에서 발생한다는 것을 보여준다. 이 과정은 이전에 지구의 오로라를 유발하는 것으로 알려져 있었지만, 화성에서의 역할은 지금까지 완전히 이해되지 않았다.

이 발견은 화성 대기와 태양풍과의 상호작용에 대한 우리의 이해에 영향을 미친다. 핵에서 생성된 전 지구적 자기장을 가진 지구와 달리, 화성은 수십억 년 전 사라진 고대 전 지구적 자기장의 잔재인 지각 내 국소 자기장을 가지고 있다. 이러한 지각 자기장은 던지 유사 사이클이 발생할 수 있는 작은 자기권을 생성하여 전자를 대기로 방출해 오로라를 생성한다. 이 연구는 2014년부터 2024년 12월 신호 손실 후 2025년 6월 임무가 종료될 때까지 화성을 공전한 NASA의 MAVEN 우주선의 데이터를 사용했다.

이 발견이 중요한 이유는 전자가 어떻게 가속되어 화성 오로라를 생성하는지 설명하기 때문이며, 이는 과학자들을 오랫동안 괴롭혀온 질문이었다. 또한 던지 사이클이 대규모와 소규모 모두에서 작동할 수 있음을 보여주며, 태양계 다른 곳에서도 발생할 수 있음을 시사한다. 이 과정을 이해하면 과학자들이 태양 환경이 화성에 어떻게 영향을 미치는지 배우는 데 도움이 되며, 이는 붉은 행성으로의 미래 로봇 및 유인 임무 계획에 중요하다.

이 연구는 캘리포니아 대학교 버클리의 샤오수이 쉬(Xiaosui Xu)가 주도했으며, 퍼즐의 마지막 조각은 플라즈마 흐름을 측정한 MAVEN의 STATIC 장비 데이터에서 나왔다. 연구는 또한 자기 구성과 전류를 결정하기 위해 자력계와 태양풍 전자 분석기를 사용했다. NASA의 화성 탐사 프로그램의 일부인 MAVEN 임무는 고다드 우주 비행 센터에서 관리하며, 주요 연구자는 콜로라도 대학교 볼더에 있다.

다음 단계로는 MAVEN 데이터의 추가 분석을 통해 화성의 진화와 지구와의 차이점에 대한 더 많은 통찰력을 발견하는 것이다. 이 발견은 또한 태양 폭풍이 화성 대기에 미치는 영향에 대한 예측을 개선함으로써 미래 임무에 정보를 제공한다.