Es ist sehr schwierig, atomaren Sauerstoff in der Marsatmosphäre zu finden, was erklärt, warum es 40 Jahre her ist, seit er zuletzt entdeckt wurde. In den 1970er Jahren haben die Viking- und Mariner-Missionen der NASA Mars-Luftsauerstoff entdeckt, und jetzt hat das Stratosphärische Observatorium für Infrarotastronomie (SOFIA) atomaren Sauerstoff im oberen Teil der Marsatmosphäre, der Mesosphäre, entdeckt.
SOFIA ist ein speziell modifiziertes Boeing 747-Flugzeug, das ein 100-Zoll-Teleskop trägt. Es fliegt in Höhen zwischen 37.000 und 45.000 Fuß, wodurch es den größten Teil der Feuchtigkeit in der Erdatmosphäre übersteigt. Diese Feuchtigkeit würde sonst die Infrarotstrahlung blockieren, die SOFIA „sieht“.
"Atomsauerstoff in der Marsatmosphäre ist bekanntermaßen schwer zu messen", sagte Pamela Marcum, SOFIA-Projektwissenschaftlerin. „Um die Wellenlängen im fernen Infrarot zu beobachten, die zum Nachweis von atomarem Sauerstoff erforderlich sind, müssen sich die Forscher über dem größten Teil der Erdatmosphäre befinden und hochempfindliche Instrumente verwenden, in diesem Fall ein Spektrometer. SOFIA bietet beide Funktionen. “
Ein spezieller Detektor an Bord von SOFIA, der deutsche Empfänger für Astronomie bei Terahertz-Frequenzen (GREAT), ermöglichte es Forschern, Mars-Luftsauerstoff von irdischem Sauerstoff zu unterscheiden. SOFIA-GREAT hat nur die Hälfte der Sauerstoffmenge nachgewiesen, die Wissenschaftler erwartet hatten, was wahrscheinlich auf Veränderungen und Schwankungen in der Atmosphäre zurückzuführen ist. Diese Ergebnisse wurden in einem Papier von 2015 in veröffentlicht Astronomie und Astrophysik.
Atomsauerstoff hat einen starken Einfluss auf die Marsatmosphäre, da er beeinflusst, wie andere Gase aus der Atmosphäre entweichen. Aufgrund seiner extremen Flüchtigkeit verbindet es sich sehr leicht mit nahe gelegenen Molekülen. Sauerstoff verbindet sich mit fast allen chemischen Elementen außer den Edelgasen.
SOFIA ist das größte Luftobservatorium der Welt und ein Gemeinschaftsprojekt der NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. SOFIA hat eine 20-jährige Missionszeitleiste. Die Forscher werden SOFIA weiterhin zur Untersuchung der Marsatmosphäre verwenden, um die Schwankungen des Sauerstoffgehalts besser zu verstehen.
SOFIA ist nicht die einzige Mission mit Blick auf die Marsatmosphäre. Die Marsatmosphäre und flüchtige Entwicklung der NASA (MAVEN) wurde 2013 gestartet, um die obere Marsatmosphäre und ihre Auswirkungen durch den Sonnenwind zu untersuchen. Es wird vermutet, dass die Marsatmosphäre in der Vergangenheit viel dicker war und im Laufe der Zeit entfernt wurde. Atomsauerstoff spielte in der Vergangenheit eine Rolle in der Fluchtatmosphäre des Mars und wird zweifellos in Zukunft eine Rolle spielen. SOFIA und andere Missionen wie MAVEN werden hoffentlich etwas Licht in die Vergangenheit und Zukunft des Mars bringen.
