Schumann 공명은 전도성 행성 표면과 대기를 함유하는 이온권 사이에 자연적으로 형성되는 공동에서 공명하는 전자기파입니다.
그들의 파장은 지구 주변의 순서, 일반적으로 수천 km이므로 매우 낮은 주파수 (Hz)입니다. 그것들은 공동 내에 포함 된 행성 대기에서 전자기 활동의 지표입니다. 그들은 1952 년 Schumann에 의해 처음 예측되었으며 1962 년 Balser와 Wagner에 의해 지구에서 측정되었습니다. 지구상의 주요 소스는 번개이며 SR 매개 변수는 El Nino o la Nina 이벤트 행성의 지구 온도와 같은 전 세계 날씨 효과와 연결되어 있습니다.
토성에 대한 Cassini 임무에 탑승 한 Huygens 하강 모듈은 토성의 가장 큰 달인 타이탄의 대기에서 측정 한 전자기 센서를 가지고있었습니다. 이것은 지구 이외의 천상의 몸에서 이러한 종류의 공명의 첫 번째 현장 측정에 해당합니다. Schumann 공명 특성은 지구의 - 대기 - 지구 표면에 대한 정보를 제공하며, 타이탄의 경우 표면 아래에 묻힌 바다가 함유 된 (고도로운) 액체 물의 존재를 보여 주었다 (Béghin et al. 2012).
.화성에서는 지금까지 Schumann 공명은 대기에서 측정되지 않았습니다. 우리는 전리층 및 이들을 포함하는 대기와 같은 일부 주요 성분이 존재한다는 것을 알고 있습니다. 화성 대기에 공명을 유발할 수있는 전기 활동이 있는지는 확실하지 않습니다.
먼지 악마는 지구의 사막에서 발생하는 대기 전기 공급원으로 제안되었지만 화성의 공명을 자극하거나 유지하기에 충분히 강하고 빈번한지는 불분명합니다. Ruf et al. (2009)는 Schumann 공명에 대한 간접적 인 관찰과 일치하는 Deep Space Network 안테나 사용. 그러나, 그들의 존재에 대한 직접적인 증거는 지금까지 제공되지 않았습니다.
화성 대기 전기를 특성화하고 잠재적으로 SR을 감지하기위한 계측을 수행 한 첫 번째 임무는 Schiapparelli Onboard Exomars 2016의 하강 모듈 이었지만 착륙 시퀀스의 문제는 부드러운 착륙을 방해하고 계측이 손상되었습니다. 화성에서의 전기 활동을 특성화하고 Schumann Resonances의 최종 존재를 특성화 할 수있는 다음 기회는 Exomars 2020입니다. 표면 플랫폼에는 Exomars 2016에 포함 된 더 큰 안테나가 있습니다.
. 화성 분위기를 특성화하기위한시뮬레이션
우리는 화성 분위기와 전리층에 대한 현재의 이해를 기반으로 시뮬레이션을 수행하여 화성의 Schumann 공명을 기대할 수있는 곳을 알기 위해 시뮬레이션을 수행했습니다. 이 구멍을 지구상의 구멍과 구별하는 두 가지 주요 특성이 있습니다. 첫째, 화성 분위기는 지구의 많은 부분에서 매우 큰 먼지 폭풍을 주최하는 것으로 알려져 있습니다. 이 폭풍은 하전 된 먼지 곡물로 인해 대기의 전도도에 심각하게 영향을 미칩니다. 이 사건들이 항상 존재하는 것은 아니며 공명 공동의 큰 변동성을 도입합니다.
또한, 화성의 강한 자기장의 부족으로 인해 화성의 대기 시스템은 태양풍에 매우 취약합니다. 따라서 조명 (일시간)과 야간 측면 분위기의 특성은 매우 다르므로 공동의 강한 비대칭을 만듭니다. 이 두 가지 요소를 설명하기 위해 수치 시뮬레이션을 사용하여 공동을 모델링했습니다. 우리는 첫 번째 공명 모드의 주파수가 7.8Hz에서 상당히 안정적인 지구와는 달리 9 - 14Hz 사이에서 다를 수 있음을 발견했습니다. 첫 번째 모드는 더 많은 에너지가있는 모드이어야하므로 가장 쉽게 감지해야합니다.
화성 전자기 공동의 야간 조건은 파도를 전파하는 데 더 좋습니다. 우리의 발견에 따르면 화성의 밤에 Schumann 공명을 감지하는 것이 더 쉬워야합니다. 또한, 종말기의 파동 반사, 즉 어두운 (밤) 영역과 분리되는 이온 구역 경계로 인해 캐비티의 밤면에서 새로운 공진 모드가 가능합니다. 마지막으로, 우리의 시뮬레이션은 이러한 공명이 지구보다 우수한 요인, 즉 매우 낮은 품질의 요인, 즉 공명의 에너지가 더 넓은 색조로 퇴보 할 것임을 나타냅니다.
.이 연구, 화성의 Schumann Resonances :낮 밤 비대칭의 영향과 먼지로드 된 전리층은 최근 Journal 지구 물리학 연구 편지 에 발표되었습니다. .
