2014.10.17. - A Mars, ahogyan még soha nem láttuk

Nem egészen egy hónap után megérkeztek a NASA MAVEN űrszondájának első adatai a Mars felsőlégköréről. Az ultraibolya képek a vörös bolygót körülvevő oxigén-, szén- és hidrogénkoronát mutatják.

A NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) űrszondája szeptember 21-én érkezett meg a vörös bolygóhoz, jelenleg Mars körüli pályájának magasságát csökkentik, közben pedig a műszerek tesztelése is zajlik. A szonda fő tudományos célja annak vizsgálata, hogy a bolygó hogyan vesztette el légkörének nagy részét. Ennek első lépéseként olyan, eddig nem látott ultraibolya felvételeket készített, amelyeken jól megfigyelhető a Marsot övező, oxigénből, szénből és hidrogénből álló korona, de elkészítette a korona alatti, rendkívül változékony ózonréteg részletes térképét is. A koronát alkotó atomok a napszélben áramló nagy energiájú részecskék hatására hagyták/hagyják el a planéta atmoszféráját.

Bruce Jakosky (University of Colorado), a MAVEN vezető kutatója szerint az összes műszer által szolgáltatott adatok minősége meghaladja azt a szintet, ami egy küldetés ilyen korai szakaszában várható lenne. Bár már minden műszer működik, nem mindegyik teljes tesztelése fejeződött még be, de úgy tűnik, hozzák névleges teljesítményüket. Ezen előzmények után Jakosky reméli, hogy különösebb gondok nélküli missziónak néznek elébe.

A napszél nagyenergiájú részecskéi naptevékenységi események - például flerek, koronakidobódások - közben hagyják el nagy sebességgel csillagunk felszínét. A Föld környezetében ezek az ún. napviharok komoly károsodásokat okozhatnak a műholdak elektronikai eszközeiben. A Marsnál ennek kisebb a veszélye, viszont a nagyenergiájú részecskeáram az egyetlen mechanizmus, amelyről úgy gondoljuk, hogy felelős lehet a bolygó légkörének párolgásáért. A szeptember 26-i, koronakidobódást eredményező flert a Nap mindkét oldalán észlelték a NASA űreszközei. A kidobódás terjedését előrejelző számítógépes modell azt jósolta, hogy a kísérő nagyenergiájú részecskeáram szeptember 29-én éri el a Mars körzetét, így annak beérkezését már a MAVEN SEP (Solar Energetic Particle) műszere is tudta detektálni. David Larson (Berkeley University) magyarázata szerint egy ilyen, főleg protonokból álló áram a bolygó felsőlégkörében adja le energiájának nagy részét. Hasonló események tipikusan néhány hetente történnek, így ha a szonda minden műszere üzemszerűen működik majd, a kutatók azt remélik, hogy a felsőlégkörnek erre a "csapásra" adott válaszát is tanulmányozni tudják.

A Mars hidrogén- és oxigénkoronája a bolygó felsőlégkörének külső, vékony rétege, ott, ahol az atmoszféra találkozik a világűrrel. Ebben a régióban azok az atomok, amelyek valaha felszínhez közeli szén-dioxid és vízmolekulák alkotórészei voltak, el tudnak szökni az űrbe. Mivel ezeknek a molekuláknak komoly szerepe van a klíma alakításában, a követésük lehetővé teheti a Mars elmúlt négy milliárd éves történetének megértését, illetve azon folyamat felvázolását, amelynek során a bolygó meleg és nedves időjárása a ma tapasztalható hideg és száraz klímává alakult.

A Mars párolgó légkörének három nézete a MAVEN űrszonda ultraibolya képalkotó spektrográfja által készített képeken, amelyeken jól látszik a szén, az oxigén és a hidrogén eloszlása a bolygótól távol is.
[NASA/University of Colorado]

A MAVEN az ultraibolya képalkotó spektrográfjával (Imaging Ultraviolet Spectrograph, IUVS) észlelte a Mars légkörét. A műszer a nevezett atomok által visszavert ultraibolya napfényre érzékeny. Mike Chaffin (University of Colorado) szerint a MAVEN mérései a kiterjedt marsi légkör eddigi legrészletesebb képét szolgáltatták, közvetlenül megmutatva azt is, hogy az atomok hogyan hagyják el a felsőlégkört. Az észlelések azt jelzik, hogy a Vénusszal és a Földdel ellentétben a vörös bolygó gyenge gravitációs tere miatt a légkör külső rétegei csak nagyon gyengén kötődnek a Marshoz.

Az IUVS a molekulák által elnyelt ultraibolya sugárzás mérése alapján feltérképezte az ózon eloszlását is a Mars légkörében. Justin Deighan (University of Colorado) szerint ilyen teljességű ózontérképpel csak a Föld esetében rendelkezünk. Anyabolygónkon a sarki lyukakat eredményező ózonpusztulást korábban főként a hűtőberendezésekben alkalmazott ún. freongázok okozták. A Mars esetében az ózon ugyanilyen könnyen bomlik a Nap ultraibolya sugárzása által szétrombolt vízmolekulákból származó termékek hatására. Az ózon vizsgálatával tehát a marsi légkörben zajló fotokémiai reakciókról is információhoz juthatunk.

Még körülbelül két hétig tart a műszerek további kalibrációja és tesztelése, mielőtt élesben is elindulhat a fő tudományos program. Ennek során ellenőrzik a Curiosity marsjáró és a Föld közötti adatátvitelt is a MAVEN Electra nevű telekommunikációs átjátszója segítségével.

Forrás:

• NASA JPL News 2014.10.14.