Supratimas apie šių dienų Marso klimatą suteikia mums įžvalgos apie praeities klimatą, o tai savo ruožtu suteikia mokslu pagrįstą kontekstą atsakymams į klausimus apie gyvybės galimybę senovės Marse.
Šiandien mūsų supratimas apie Marso klimatą yra tvarkingai supakuotas kaip klimato modeliai, kurie savo ruožtu suteikia veiksmingą klimato modelių, apibūdinančių antropogeninį globalų atšilimą Žemėje, nuoseklumą ir įkvėpimo šaltinius.
Tačiau kaip sužinoti, koks šiandien yra Marso klimatas? Nauja, suderinta stebėjimo kampanija, kuria siekiama išmatuoti ozoną Marso atmosferoje, suteikia mums, suinteresuotai visuomenei, savo pačių langą į tai, koks kruopštus ir kartu įdomus mokslinis darbas gali būti.
[/ antraštė]
Marso atmosfera suvaidino pagrindinį vaidmenį formuojant planetos istoriją ir paviršių. Svarbiausių atmosferos komponentų stebėjimas yra būtinas norint sukurti tikslius Marso klimato modelius. Jų savo ruožtu reikia norint geriau suprasti, ar praeities klimato sąlygos galėjo palaikyti skystą vandenį, ir optimizuoti būsimų Marso žemės paviršiaus išteklių projektavimą.
Ozonas yra svarbus fotocheminių procesų Marso atmosferoje žymiklis. Jo gausa, kurią galima nustatyti atsižvelgiant į būdingas molekulės absorbcijos spektroskopijos ypatybes atmosferos spektre, yra glaudžiai susijusi su kitų sudedamųjų dalių gausa ir yra svarbus atmosferos chemijos rodiklis. Norint patikrinti prognozes pagal dabartinius fotocheminių procesų modelius ir bendruosius atmosferos cirkuliacijos modelius, reikia stebėti ozono erdvės ir laiko kitimus.
Marso atmosferos ypatybių tyrimo spektroskopija (SPICAM) „Mars Express“ matuoja ozono gausą Marso atmosferoje nuo 2003 m., Palaipsniui formuodama visuotinį vaizdą, kai erdvėlaivis skrieja aplink planetą.
Šiuos matavimus gali papildyti antžeminiai stebėjimai, atlikti skirtingais laikais ir tirti skirtingas Marso vietas, tokiu būdu praplečiant SPICAM matavimų erdvės ir laiko apimtį. Norėdami kiekybiškai susieti antžeminius stebėjimus su „Mars Express“ stebėjimais, imamasi suderintų kampanijų, kad būtų galima vienu metu matuoti.
Infraraudonųjų spindulių heterodino spektroskopija, tokia, kokią pateikia planetos vėjo ir kompozicijos instrumentas Heterodyne (HIPWAC), suteikia vienintelę tiesioginę prieigą prie Marso ozono su antžeminiais teleskopais; labai didelė spektrinė skiriamoji geba (didesnė kaip 1 milijonas) leidžia išspręsti Marso ozono spektro savybes, kai jie Doplerio nuotolį nutolsta nuo sausumos kilmės ozono linijų.
Nuo 2006 m. Vykdoma koordinuota kampanija, skirta išmatuoti ozoną Marso atmosferoje, naudojant SPICAM ir HIPWAC. Naujausias šios kampanijos elementas buvo antžeminių stebėjimų serija, naudojant HIPWAC NASA infraraudonųjų spindulių teleskopo įrenginyje (IRTF) Mauna Kea Havajuose. Jie buvo gauti 2009 m. Gruodžio 8–11 d. Iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro (GSFC), JAV, Planetinių sistemų laboratorijos vadovaujamos Kelly Fast vadovaujamos astronomų komandos.
Apie vaizdą:
HIPWAC Marso atmosferos spektras Marso platumoje 40 ° šiaurės platumos; įsigytas 2009 m. gruodžio 11 d. vykdant stebėjimo kampaniją su IRTF 3 m teleskopu Havajuose. Šis neapdorotas spektras parodo ozono ir anglies dioksido iš Marso savybes, taip pat ozono atmosferoje, per kurią buvo stebimas. Apdorojimo metodai modeliuoja ir pašalina antžeminį indėlį iš spektro ir nustato ozono kiekį šiaurinėje Marso vietoje.
Stebėjimai buvo iš anksto suderinti su „Mars Express“ mokslo operacijų komanda, siekiant užtikrinti, kad ozono matavimai sutaptų tuo pačiu laikotarpiu su SPICAM.
Pagrindinis 2009 m. Gruodžio mėn. Kampanijos tikslas buvo patvirtinti, kad stebėjimai, atlikti naudojant SPICAM (kuris matuoja plataus ozono sugerties spektro bruožą, kurio centras yra maždaug 250 nm) ir HIPWAC (kuris nustato ir matuoja ozono sugerties savybes esant 9,7 μm), gauna tą patį bendrą ozoną. gausumas, nepaisant to, kad atliekamas dviejose skirtingose elektromagnetinio spektro dalyse ir turi skirtingą jautrumą ozono profiliui. Panaši 2008 m. Kampanija iš esmės patvirtino ozono matavimo rezultatų, gautų naudojant SPICAM ir HIPWAC instrumentą, nuoseklumą.
2009 m. Gruodžio mėn. Kampanijos metu oro sąlygos ir matymas buvo labai geri IRTF svetainėje, o tai leido gauti geros kokybės spektrus naudojant HIPWAC instrumentą.
Kelly ir jos kolegos surinko ozono matavimus įvairiose Marso vietose, tiek šiauriniame, tiek pietiniame planetos pusrutulyje. Šios keturių dienų kampanijos metu SPICAM stebėjimai apsiribojo šiauriniu pusrutuliu. Keli HIPWAC matavimai buvo atlikti kartu su SPICAM stebėjimais, leidžiančiais tiesiogiai palyginti. Kiti HIPWAC matavimai buvo atlikti arti laiko, kol SPICAM orbitos prabėgo už žemės paviršiaus teleskopo stebėjimų ir taip pat bus naudojami palyginimui.
Komanda taip pat atliko ozono gausumo matavimus Syrtis Major regione, o tai padės apriboti šio regiono fotocheminius modelius.
Tęsiama šios naujausios kampanijos duomenų analizė, o dar viena šių metų kovo mėn. Numatyta suderintų HIPWAC ir SPICAM stebėjimų kampanija.
Patvirtinus šių dviejų prietaisų duomenų suderinamumą, bus naudinga derinti antžeminius infraraudonųjų spindulių matavimus su SPICAM ultravioletinių spindulių matavimais, kai bus išbandomi Marso atmosferos fotocheminiai modeliai. Išplėsta aprėptis, gauta sujungus šiuos duomenų rinkinius, padeda tiksliau patikrinti atmosferos modelių prognozes.
Tai taip pat kiekybiškai susies SPICAM stebėjimus su ilgalaikiais matavimais, padarytais naudojant HIPWAC instrumentą ir jo pirmtaką IRHS (infraraudonųjų spindulių heterodino spektrometrą), kuris datuojamas 1988 m. Tai rems ilgalaikio ozono elgesio ir susijusios chemijos tyrimus. Marso atmosferoje ilgesnį laiką nei dabartinės misijos į Marsą.
Šaltiniai: ESA, dokumentas, paskelbtas 2009 m. Rugsėjo 15 d. Leidinyje „Icarus“
