In ultraviolet licht ziet Mars er ’s nachts heel anders uit

De vreemde gloed op Mars
De ultraviolette nachtgloed in de atmosfeer van Mars. Credit: NASA/MAVEN/Goddard Space Flight Center/CU/LASP

 

Nieuwe ultraviolette waarnemingen van de atmosfeer van Mars laten complexe cirkelvormige patronen zien waaronder heel regelmatige pulsatie van de nachtelijke gloed die met het blote oog niet zichtbaar zijn.

Gezien in ultraviolet licht is de atmosfeer erg druk maar dan alleen ’s nachts en tijdens bepaalde seizoenen. Dit is aangetoond in een nieuwe studie. Deze pulserende en gloeiende atmosferische effecten worden nog niet volledig begrepen. Het toont wel aan dat Mars een heel gecompliceerde atmosfeer heeft.

Het nieuwe onderzoek is gepubliceerd in de “Journal of Geophysical Research, Space Physics” en werd uitgevoerd met behulp van de Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) aan boord van de MAVEN ruimtesonde van de NASA. MAVEN draait sinds 2014 in een baan rond Mars. De IUVS biedt eens een volledig nieuwe manier om Mars waar te nemen en de voorheen onzichtbare circulatiepatronen in de atmosfeer te bestuderen.

De onderzoekers hebben gegevens geanalyseerd die door IUVS gedurende twee achtereenvolgende Marsjaren (een jaar op Mars is gelijk aan ongeveer 687 dagen op Aarde). Door Mars in ultraviolet licht te bestuderen konden de onderzoekers de effecten van winden en golven hoog in de atmosfeer van Mars zichtbaar maken.

Het is voor het eerst dat men inzichten krijgt in de atmosferische bewegingen in de middelste delen van de atmosfeer van de planeet. Dit is een belangrijk gebied want hier transporteren stromingen gassen tussen de laagste en de hoogste lagen.

De gloed boven het noordpoolgebied van Mars
De nachtgloed aan het noordpoolgebied van Mars. De oorzaak van de spiraalvorm is niet bekend. Credit: NASA/MAVEN/Goddard Space Flight Center/CU/LASP

Deze atmosferische getijden ontstaan uit een recombinatie  van stikstof- en zuurstofatomen in de mesosfeer aan de nachtzijde van Mars. De mesosfeer is de middelste laag tussen de stratosfeer en de thermosfeer. Door Mars in Uv-licht te bekijken konden de wetenschappers veranderingen in windpatronen die de atmosferische nachtgloed beïnvloeden over de verschillende seizoenen visualiseren. Deze planeet omvattende golven worden ook beïnvloed door de warmte van de Zon en door topografische storingen die door de enorme vulkanen op Mars worden veroorzaakt.

Het is inderdaad bekend dat de bergachtige vulkanische gebieden op Mars een aantal fascinerende verschijnselen produceren, waaronder een enorme langwerpige wolk die periodiek ontstaan boven Arsia Mons. Dit is een 20 kilometer hoge vulkaan nabij de evenaar van Mars.

Interessant is dat de atmosferische pulsen precies drie keer per nacht plaatsvinden, maar dan wel alleen in de lente en de herfst. De wetenschappers documenteerden ook onverklaarbare golven en spiralen boven de poolgebieden tijdens de winter. Ook waren er gedurende de winter enkele ongewoon heldere vlekken te zien boven de polen.

Infographic marsgloed
Infographic die de nachtgloed uitlegt. NASA/MAVEN/Goddard Space Flight Center/CU/LASP

In deze heldere gebieden worden gassen door verticale winden naar beneden gestuwd waardoor ze gebieden met een hogere atmosferische dichtheid binnendringen. Op deze manier worden chemische reacties versneld. Deze reacties zijn verantwoordelijk voor het aanmaken van stikstofmonoxide, dit gas is verantwoordelijk voor de ultraviolette gloed. De Uv-straling vindt voornamelijk plaats op hoogtes tot 64 kilometer boven het oppervlak en de plekken hebben doorsnedes tot bijna 1000 kilometer.

Deze emissies moeten niet verward worden met de vreemde groene gloed. Deze gloed wordt veroorzaakt doordat zonnestralen zuurstofmoleculen in de bovenste laag van de atmosfeer aanslaan. Voor een menselijke waarnemer aan het oppervlak van Mars zou dit spektakel zonder speciale nachtbril niet zichtbaar zijn. Toekomstige kolonisten zouden wel met speciale UV-brillen dit verschijnsel kunnen zien. Het is enigszins te vergelijken met het kijken naar het noorderlicht op Aarde. Het zou echter wel een heel speciaal schouwspel zijn want deze heldere plekken razen met snelheden tot bijna 300 kilometer per uur langs de nachtelijke hemel van Mars.

Artikel: Imaging of Martian Circulation Patterns and Atmospheric Tides Through MAVEN/IUVS Nightglow Observations

 

 

 

Eerste publicatie: 8 augustus 2020
Bron: NASA