Bugünkü Mars iklimini anlamak bize geçmiş iklimiyle ilgili bilgi verir, bu da eski Mars'ta yaşam olasılığı hakkında soruları cevaplamak için bilim temelli bir bağlam sağlar.
Bugün Mars'ın iklimi hakkındaki anlayışımız, burada Dünya'daki antropojenik küresel ısınmayı tanımlayan iklim modelleri için güçlü tutarlılık kontrolleri ve ilham kaynakları sağlayan iklim modelleri olarak düzgün bir şekilde paketlenmiştir.
Fakat bugün Mars'taki iklimin ne olduğunu nasıl çözebiliriz? Mars atmosferinde ozonu ölçmek için yeni, koordineli bir gözlem kampanyası, ilgili kamuoyuna, titizlikle - ama heyecan verici - bilimsel homurdanma çalışmasının nasıl olabileceğine dair kendi penceremizi veriyor.
[/ Başlık]
Mars atmosferi gezegenin tarihini ve yüzeyini şekillendirmede önemli bir rol oynamıştır. Temel atmosfer bileşenlerinin gözlemleri, Mars ikliminin doğru modellerinin geliştirilmesi için gereklidir. Buna karşılık, geçmişte iklim koşullarının sıvı suyu destekleyip desteklemediğini daha iyi anlamak ve Mars'ta gelecekteki yüzey tabanlı varlıkların tasarımını optimize etmek için gereklidir.
Ozon, Mars atmosferinde önemli bir fotokimyasal süreç izleyicisidir. Atmosferin spektrumundaki molekülün karakteristik absorpsiyon spektroskopisi özelliklerinden türetilebilen bolluğu, diğer bileşenlerinkiyle karmaşık bir şekilde bağlantılıdır ve atmosferik kimyanın önemli bir göstergesidir. Mevcut fotokimyasal süreçler ve genel atmosferik dolaşım modelleri ile tahminleri test etmek için, uzaysal ve zamansal ozon varyasyonlarının gözlemlenmesi gerekir.
Mars Express'teki Mars Atmosferinin Özellikleri (SPICAM) Spektroskopisi, 2003 yılından bu yana Mars atmosferinde ozon bolluğunu ölçüyor ve uzay aracı gezegenin yörüngesinde küresel bir tablo oluşturuyor.
Bu ölçümler, farklı zamanlarda alınan ve Mars'ta farklı sahaları inceleyerek yer tabanlı gözlemlerle tamamlanabilir, böylece SPICAM ölçümlerinin uzamsal ve zamansal kapsamını genişletir. Yer tabanlı gözlemleri Mars Express'inkilerle nicel olarak ilişkilendirmek için, eşzamanlı ölçümler elde etmek üzere koordineli kampanyalar oluşturulur.
Gezegensel Rüzgar ve Kompozisyon için Heterodin Enstrümanı (HIPWAC) tarafından sağlanan gibi kızılötesi heterodin spektroskopisi, yer tabanlı teleskoplarla Mars'taki ozona doğrudan doğrudan erişim sağlar; çok yüksek spektral çözme gücü (1 milyondan fazla), Doppler karasal kaynaklı ozon hatlarından uzaklaştıklarında Mars ozon spektral özelliklerinin çözülmesini sağlar.
SPICAM ve HIPWAC kullanarak Mars atmosferindeki ozonu ölçmek için koordineli bir kampanya 2006'dan beri devam ediyor. Bu kampanyanın en son unsuru, NASA Kızılötesi Teleskop Tesisi (IRTF) üzerinde HIPWAC kullanan bir dizi yer tabanlı gözlemdi. Hawaii'deki Mauna Kea. Bunlar 8 ve 11 Aralık 2009 tarihleri arasında ABD'de NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde (GSFC) Planet Sistemler Laboratuvarı'ndan Kelly Fast liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi tarafından elde edildi.
Görüntü hakkında:
Mars atmosferinin 40 ° N enlemi üzerinde Mars atmosferinin HIPWAC spektrumu; Hawai'de IRTF 3 m teleskopla bir gözlem kampanyası sırasında 11 Aralık 2009 tarihinde satın alındı. Bu işlenmemiş spektrum, Mars'ın ozon ve karbondioksit özelliklerini ve gözlemin yapıldığı Dünya atmosferindeki ozonu gösterir. İşleme teknikleri karasal katkıyı spektrumdan modelleyecek ve çıkaracak ve Mars'ta bu kuzey pozisyonundaki ozon miktarını belirleyecektir.
Bu gözlemler, SPICAM ile aynı dönemde yapılan ozon ölçümleriyle örtüşmeyi sağlamak için Mars Express bilim operasyon ekibi ile önceden koordine edilmiştir.
Aralık 2009 kampanyasının temel amacı, SPICAM (250 nm civarında merkezlenmiş geniş ozon soğurma spektrumlarını ölçen) ve HIPWAC (9.7 μm'de ozon soğurma özelliklerini tespit eden ve ölçen) ile yapılan gözlemlerin aynı toplam ozonu aldığını doğrulamaktı. elektromanyetik spektrumun iki farklı bölümünde yapılmasına ve ozon profiline karşı farklı hassasiyetlere sahip olmasına rağmen bolluklar. Benzer bir kampanya 2008 yılında, SPICAM ve HIPWAC cihazı ile elde edilen ozon ölçüm sonuçlarının tutarlılığını büyük ölçüde doğrulamıştır.
Aralık 2009 kampanyası sırasında IRTF sahasında hava koşulları ve görüş çok iyiydi, bu da HIPWAC cihazı ile kaliteli spektrumların elde edilmesine izin verdi.
Kelly ve meslektaşları, Mars'ta hem gezegenin kuzey hem de güney yarımküresinde bir dizi yer için ozon ölçümleri topladılar. Bu dört günlük kampanya sırasında SPICAM gözlemleri kuzey yarımküreyle sınırlıydı. Birkaç HIPWAC ölçümü, doğrudan karşılaştırmaya izin veren SPICAM gözlemleriyle eşzamanlıydı. Diğer HIPWAC ölçümleri, yer tabanlı teleskop gözlemlerinin dışında meydana gelen ve karşılaştırma için de kullanılacak olan SPICAM yörünge geçişlerine yakın zamanda yapılmıştır.
Ekip ayrıca, bu bölgedeki fotokimyasal modellerin sınırlanmasına yardımcı olacak Syrtis Major bölgesi üzerinde ozon bolluğu ölçümleri yaptı.
Bu son kampanyadan elde edilen verilerin analizi devam etmektedir ve bu yıl Mart ayında yapılması planlanan koordineli HIPWAC ve SPICAM gözlemlerinin bir başka takip kampanyası devam etmektedir.
Bu iki enstrümandaki verilerin uyumunun sağlam bir temel üzerine oturtulması, Mars atmosferinin fotokimyasal modellerinin test edilmesinde yer tabanlı kızılötesi ölçümlerin SPICAM ultraviyole ölçümleriyle birleştirilmesini destekleyecektir. Bu veri kümelerinin birleştirilmesiyle elde edilen geniş kapsama alanı, tahminlerin atmosferik modellerle daha doğru bir şekilde test edilmesine yardımcı olur.
Aynı zamanda, SPICAM gözlemlerini HIPWAC cihazı ve onun öncülü IRHS (Kızılötesi Heterodin Spektrometresi) ile 1988'e kadar uzanan daha uzun vadeli ölçümlere niceliksel olarak bağlayacaktır. Bu, ozon ve ilgili kimyanın uzun vadeli davranışlarının incelenmesini destekleyecektir. Mars atmosferinde şu anki Mars görevlerinden daha uzun bir zaman diliminde.
Kaynaklar: ESA, Icarus'un 15 Eylül 2009 sayısında yayınlanan bir bildiri
