Înțelegerea climatului marțian actual ne oferă perspective asupra climatului său trecut, care la rândul său oferă un context bazat pe știință pentru a răspunde la întrebări despre posibilitatea vieții pe Marte antice.
Înțelegerea climei noastre de astăzi pe Marte este ambalată perfect ca modele climatice, care la rândul lor oferă controale de consistență puternice - și surse de inspirație - pentru modelele climatice care descriu încălzirea globală antropică aici pe Pământ.
Dar cum putem rezolva astăzi care este clima de pe Marte? O nouă campanie de observare coordonată pentru măsurarea ozonului în atmosfera marțiană ne oferă, publicului interesat, propria noastră fereastră pentru cât de intensă poate fi lucrarea științifică, dar totuși captivantă.
[/legendă]
Atmosfera marțiană a jucat un rol cheie în modelarea istoriei și suprafeței planetei. Observațiile componentelor cheie ale atmosferei sunt esențiale pentru dezvoltarea de modele precise ale climatului marțian. Acestea la rândul lor sunt necesare pentru a înțelege mai bine dacă condițiile climatice din trecut ar fi putut susține apa lichidă și pentru optimizarea proiectării viitoarelor active bazate pe suprafață pe Marte.
Ozonul este un important trasator al proceselor fotochimice din atmosfera de pe Marte. Abundența sa, care poate fi derivată din caracteristicile caracteristice ale spectroscopiei de absorbție a moleculei în spectrele atmosferei, este legată în mod complex de cea a altor constituenți și este un indicator important al chimiei atmosferice. Pentru testarea predicțiilor după modelele actuale ale proceselor fotochimice și a modelelor generale de circulație atmosferică, sunt necesare observații ale variațiilor spațiale și temporale ale ozonului.
Spectroscopia pentru investigarea caracteristicilor Atmosferei Marte (SPICAM) instrumentul de pe Mars Express a măsurat abundența de ozon în atmosfera marțiană începând cu 2003, construind treptat o imagine globală pe măsură ce nava spațială orbitează planeta.
Aceste măsurători pot fi completate de observații la sol efectuate la momente diferite și sondarea diferitelor situri de pe Marte, extinzând astfel acoperirea spațială și temporală a măsurătorilor SPICAM. Pentru a lega cantitativ observațiile bazate pe sol cu cele ale lui Mars Express, sunt create campanii coordonate pentru a obține măsurători simultane.
Spectroscopia heterodină cu infraroșu, precum cea oferită de Instrumentul Heterodyne pentru Vânt și Compoziție Planetară (HIPWAC), oferă singurul acces direct la ozon de pe Marte cu telescoape la sol; puterea de rezoluție spectrală foarte mare (mai mare de 1 milion) permite rezolvarea caracteristicilor spectrale ale ozonului marțian atunci când sunt Doppler îndepărtate de liniile de ozon de origine terestră.
O campanie coordonată pentru măsurarea ozonului în atmosfera de pe Marte, folosind SPICAM și HIPWAC, este în desfășurare începând cu 2006. Cel mai recent element al acestei campanii a fost o serie de observații bazate pe sol folosind HIPWAC pe facilitatea de telescop infraroșu NASA (IRTF) la Mauna Kea din Hawai. Acestea au fost obținute între 8 și 11 decembrie 2009 de o echipă de astronomi condusă de Kelly Fast de la Laboratorul de sisteme planetare, la Centrul de zbor spațial Goddard (GSFC) al NASA, din SUA.
Despre imagine:
Spectrul HIPWAC al atmosferei lui Marte peste o locație pe latitudinea marțiană 40 ° N; achiziționat la 11 decembrie 2009 în timpul unei campanii de observare cu telescopul IRTF de 3 m din Hawai. Acest spectru neprocesat afișează caracteristici ale ozonului și dioxidului de carbon de pe Marte, precum și ozonului în atmosfera Pământului prin care s-a făcut observația. Tehnicile de procesare vor modela și elimina contribuția terestră din spectru și vor determina cantitatea de ozon în această poziție nordică de pe Marte.
Observațiile au fost coordonate în prealabil cu echipa de operațiuni științifice Mars Express, pentru a asigura suprapunerea cu măsurătorile de ozon făcute în aceeași perioadă cu SPICAM.
Scopul principal al campaniei din decembrie 2009 a fost confirmarea faptului că observațiile făcute cu SPICAM (care măsoară caracteristicile largi de absorbție a ozonului centrate la aproximativ 250 nm) și HIPWAC (care detectează și măsoară caracteristicile de absorbție a ozonului la 9,7 μm) recuperează același ozon total. abundențe, în ciuda faptului că sunt efectuate în două părți diferite ale spectrului electromagnetic și au sensibilități diferite la profilul ozonului. O campanie similară din 2008, a validat în mare măsură coerența rezultatelor măsurării ozonului obținute cu SPICAM și instrumentul HIPWAC.
Condițiile meteorologice și observațiile au fost foarte bune pe site-ul IRTF în campania din decembrie 2009, ceea ce a permis obținerea de spectre de bună calitate cu instrumentul HIPWAC.
Kelly și colegii ei au adunat măsurători de ozon pentru o serie de locații pe Marte, atât în emisfera nordică cât și în cea a sudului planetei. În timpul acestei campanii de patru zile, observațiile SPICAM s-au limitat la emisfera nordică. Mai multe măsurători HIPWAC au fost simultane cu observațiile SPICAM permițând o comparație directă. Alte măsurători HIPWAC au fost realizate în timp apropiate de trecerile orbitale SPICAM care au avut loc în afara observațiilor telescopului la sol și vor fi, de asemenea, utilizate pentru comparație.
Echipa a efectuat, de asemenea, măsurători ale abundenței de ozon peste regiunea Syrtis Major, ceea ce va ajuta la constrângerea modelelor fotochimice din această regiune.
Analiza datelor din această campanie recentă este în desfășurare, o altă campanie de urmărire a observațiilor coordonate HIPWAC și SPICAM fiind deja programată pentru luna martie a acestui an.
Punerea compatibilității datelor din aceste două instrumente pe o bază fermă va sprijini combinarea măsurătorilor în infraroșu la sol cu măsurătorile ultraviolete SPICAM în testarea modelelor fotochimice ale atmosferei marțiene. Acoperirea extinsă obținută prin combinarea acestor seturi de date ajută la testarea mai precisă a predicțiilor de către modelele atmosferice.
De asemenea, va lega cantitativ observațiile SPICAM cu măsurători pe termen lung, efectuate cu instrumentul HIPWAC și predecesorul său IRHS (Infrared Heterodyne Spectrometer), care se întorc în 1988. Acest lucru va susține studiul comportamentului pe termen lung al ozonului și al chimiei asociate în atmosfera lui Marte la o durată mai lungă decât misiunile actuale pe Marte.
Surse: ESA, o lucrare publicată în numărul Icarus din 15 septembrie 2009
