Die Atmosphäre des Mars ist etwa 100-mal dünner als die der Erde, aber in dieser feinen Kohlendioxid-Marsluft ist immer noch viel los. Die Raumsonde MAVEN hat kürzlich mit ihrem Imaging UltraViolet Spectrograph (IUVS) einige außergewöhnliche Bilder des Mars aufgenommen, die dynamische und zuvor unsichtbare Feinheiten aufdecken.
MAVEN hat die allerersten Bilder von Nachtleuchten auf dem Mars gemacht. Sie haben vielleicht Nachtleuchten in Bildern der Erde gesehen, die von Astronauten auf der Internationalen Raumstation aufgenommen wurden, als schwaches grünliches Licht, das den Planeten umgibt. Nightglow entsteht, wenn Sauerstoff- und Stickstoffatome kollidieren, um Stickoxid zu bilden. Dieser wird tagsüber durch ultraviolettes Licht der Sonne ionisiert und strahlt auf seinem Weg zur Nachtseite des Planeten im Ultravioletten.
Ein Bild des Nachtglühens in der Erdatmosphäre, aufgenommen von der Internationalen Raumstation. Bildnachweis: NASA.
'Der Planet wird als Ergebnis dieser chemischen Reaktion leuchten', sagte Nick Schneider vom Laboratory for Atmospheric and Space Physics der University of Colorado, Boulder, heute auf der Tagung der American Astronomical Society Division for Planetary Sciences. „Dies ist eine allgemeine planetarische Reaktion, die uns über den Transport dieser Inhaltsstoffe und um den Planeten informiert und zeigt, wie Winde in großen Höhen zirkulieren.“
Die Bilder von MAVEN zeigen Hinweise auf starke Unregelmäßigkeiten in den Höhenwinden und Zirkulationsmustern des Mars, und Schneider sagte, dass diese ersten Bilder zu einem besseren Verständnis der Zirkulationsmuster führen werden, die das Verhalten der Atmosphäre in einer Entfernung von etwa 60 bis 100 Meilen (ca Kilometer) hoch.
MAVENs Imaging UltraViolet Spectrograph hat diese Bilder der schnellen Wolkenbildung auf dem Mars vom 9. bis 10. Juli 2016 aufgenommen. Die markanten Vulkane des Mars, die mit weißen Wolken bedeckt sind, können sich über die Scheibe bewegen und zeigen, wie schnell und umfassend sich die Wolken auf den Vulkanen bilden Am Abend. Credits: NASA/MAVEN/University of Colorado
Die ultravioletten Bilder von MAVEN geben auch Einblicke in die Wolkenbildung und das Ozon in der Marsatmosphäre.
Die Bilder zeigen, wie sich vor allem am Nachmittag Wassereiswolken über den vier riesigen Vulkanen auf dem Mars in der Region Tharsis bilden. Wolkenbildung am Nachmittag kommt auf der Erde häufig vor, da durch Konvektion Wasserdampf aufsteigt.
'Wassereiswolken sind auf dem Mars sehr verbreitet und können uns über den Wasserbestand auf dem Planeten informieren', sagte Schneider. „Auf diesen Bildern sieht man eine unglaubliche Ausdehnung der Wolken im Laufe von sieben Stunden, die eine Wolkenbank bilden, die tausend Meilen breit sein muss.“
Er fügte hinzu, dass dies genau die Art von Informationen ist, die Wissenschaftler in ihre Zirkulationsmodelle einbinden möchten, um die Zirkulation und die Chemie der Marsatmosphäre zu untersuchen. 'Dies hilft uns, unser Verständnis in diesen Bereichen zu verbessern, und wir werden in der Lage sein, es mit MAVEN während der gesamten Marssaison zu studieren.'
Der Imaging UltraViolet Spectrograph von MAVEN hat vom 9. bis 10. Juli 2016 Bilder der schnellen Wolkenbildung auf dem Mars aufgenommen. Die ultravioletten Farben des Planeten wurden in Falschfarben wiedergegeben, um zu zeigen, was wir mit ultraviolettempfindlichen Augen sehen würden. Der höchste Vulkan des Mars, Olympus Mons, erscheint als markante dunkle Region am oberen Rand des Bildes mit einer kleinen weißen Wolke auf dem Gipfel, die während des Tages wächst. Drei weitere Vulkane erscheinen in einer diagonalen Reihe, wobei ihre Wolkenbedeckung (weiße Bereiche in der Nähe der Mitte) am Ende des Tages bis zu tausend Meilen weit verschmelzen.
Credits: NASA/MAVEN/University of Colorado
Schneider erklärte, dass die einzigartige Umlaufbahn von MAVEN es ermöglicht, Ansichten des Planeten zu erhalten, die andere Orbiter nicht haben. Ein Teil seiner elliptischen Umlaufbahn führt ihn hoch über dem Planeten, was globale Ansichten ermöglicht, aber er kreist immer noch schnell genug, um mehrere Ansichten zu erhalten, während sich der Mars im Laufe eines Tages dreht.
„Wir sehen, wie sich die täglichen Ereignisse im Laufe der Zeit entwickeln, weil wir alle paar Stunden in diese Umlaufbahn zurückkehren“, sagte er.
Dieses ultraviolette Bild in der Nähe des Mars-Südpols wurde von MAVEN am 10. Juli 2016 aufgenommen und zeigt die Atmosphäre und die Oberfläche im südlichen Frühling. Der weiße Bereich in der Mitte des Pols ist gefrorenes Kohlendioxid (Trockeneis) auf der Oberfläche. Wenn sich die Polkappe im Frühjahr zurückzieht, bleiben in den Kratern Eistaschen zurück, die ihrem Rand ein raues Aussehen verleihen. Hohe Konzentrationen von atmosphärischem Ozon erscheinen magentafarben, und der wellenförmige Rand der verstärkten Ozonregion hebt Windmuster um den Pol hervor.
Credits: NASA/MAVEN/University of Colorado
Darüber hinaus zeigen ultraviolette Bilder der Raumsonde am Tag, wie sich die Ozonmengen im Laufe der Jahreszeiten ändern. Ozon wird zerstört, wenn Wasserdampf vorhanden ist, so dass sich Ozon in der Winterpolarregion ansammelt, wo der Wasserdampf aus der Atmosphäre gefroren ist. Die Bilder zeigen Ozon, das bis ins Frühjahr andauert, was darauf hindeutet, dass globale Winde die Ausbreitung von Wasserdampf vom Rest des Planeten in die winterlichen Polarregionen einschränken.
Wellenmuster in den Ozonbildern zeigen auch Windmuster und helfen Wissenschaftlern, die Chemie und die globale Zirkulation der Marsatmosphäre zu untersuchen.
Zusätzliche Lektüre:
NASA