Hallo Zusammen,
MAVEN beobachtet Höhen und Tiefen des Wassersverlustes auf dem Mars Nach der Untersuchung der oberen Atmosphäre des Roten Planeten für ein volles Mars-Jahr hat die MAVEN-Mission festgestellt, dass das ausgetretene Wasser nicht immer sanft in den Weltraum austritt.
Die komplexen Messungen einer Reihe von Instrumenten auf dem
Mars Atmosphere und Volatile Evolution, (MAVEN), ergaben die Höhen und Tiefen der Wasserstoff-Flucht und damit den Wasserverlust. Die Fluchtrate erreichte den Höhepunkt, als der Mars am nächsten Punkt zur Sonne stand und fiel ab, als der Planet am weitesten von der Sonne entfernt war. Die Verlustquote variierte insgesamt dramatisch, wobei maximal zehnmal mehr Wasserstoff austritt.
"MAVEN gibt Details über die Wasserstoffentweichung aus der oberen Atmosphäre des Mars, und dies ist entscheidend für die Hilfe bei der Ermittlung der Gesamtmenge an Wasser, das in Milliarden von Jahren verloren gegangen ist", sagte
Ali Rahmati, ein MAVEN Team Mitglied an der Universität Kalifornien bei Berkeley, die die Daten von zwei der Raumfahrzeuginstrumente analysierten.
Wasserstoff in der Marsatmosphäre stammt aus Wasserdampf in der unteren Atmosphäre. Ein atmosphärisches Wassermolekül kann durch Sonnenlicht auseinandergebrochen werden, wobei die beiden Wasserstoffatome aus dem Sauerstoffatom freigesetzt werden, an das sie gebunden waren. Mehrere Prozesse in der oberen Atmosphäre des Mars können dann auf den Wasserstoff wirken, was zum Entweichen führt.
Dieses Bild zeigt atomaren Wasserstoff Streuung Sonnenlicht in der oberen Atmosphäre des Mars, wie durch den
Imaging Ultraviolet Spectrograph auf MAVEN gesehen wurde. Etwa 400.000 Beobachtungen, die im Laufe von vier Tagen, kurz nachdem das Raumfahrzeug in die Umlaufbahn um den Mars einschwenkte, wurden verwendet, um das Bild zu erzeugen. Wasserstoff wird durch den Abbau von Wasser erzeugt, das einst reichlich auf der Marsoberfläche gab. Weil Wasserstoff eine niedrige Atommasse hat und schwach durch die Schwerkraft gebunden ist, erstreckt er sich weit von dem Planeten (dem abgedunkelten Kreis) und kann leicht entweichen.
Credit: NASA / Goddard / Universität von ColoradoDieser Verlust war lange als mehr oder weniger konstant angenommen worden, wie ein langsames Leck in einem Reifen. Aber vorherige Beobachtungen, die mit dem Hubble-Weltraumteleskop und dem Mars-Express-Orbiter der ESA gemacht wurden, fanden unerwartete Schwankungen. Nur eine Handvoll dieser Messungen wurden bisher gemacht, und die meisten waren im wesentlichen Schnappschüsse, die Monate oder Jahre auseinander genommen wurden. MAVEN verfolgt die Wasserstoffentleerung ohne Unterbrechung im Laufe eines Marsjahres, das fast zwei Erdenjahre dauert.
"Da wir nun so große Veränderungen kennen, wird vermutet, dass der Wasserstoff aus dem Mars weniger als eine langsame und stetige Leck entweicht und mehr als eine episodische Strömung ist. Der Verlust steigt und fällt mit der Jahreszeit und vielleicht durch starke Bursts unterbrochen", sagte
Michael Chaffin, ein Wissenschaftler an der
Universität von Colorado in Boulder, die auf dem
Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) Team ist. Chaffin präsentiert einige IUVS Ergebnisse am 19. Oktober 2016 auf der gemeinsamen Sitzung der Abteilung für Planetenwissenschaften und dem
European Planetary Science Congress in Pasadena, Kalifornien.
In den detailliertesten Beobachtungen zum Wasserstoffverlust haben bisher vier der MAVEN-Instrumente den Faktor-von-10-Änderung der Fluchtrate festgestellt. Aus dem Fluß von Wasserstoffionen, elektrisch geladenen Wasserstoffatomen, wurden die Veränderungen der Dichte des Wasserstoffs in der oberen Atmosphäre gemessen und durch den
Solarwind-Ionen-Analysator und durch das
Suprathermal and Thermal Ion Composition Instrument abgeleitet. IUVS beobachtete einen Abfall der Menge an Sonnenlicht, das durch Wasserstoff in der oberen Atmosphäre gestreut wurde.
Magnetometer, die an beiden Enden von MAVEN vorhanden sind, fanden eine Abnahme des Auftretens von elektromagnetischen Wellen, die durch Wasserstoffionen angeregt wurden, was eine Abnahme der vorhandenen Wasserstoffmenge anzeigt.
Durch die vielfältige Untersuchung der Wasserstoffentweichung konnte das MAVEN-Team herausfinden, welche Faktoren die Flucht auslösen. Wissenschaftler wissen bereits, dass elliptische Umlaufbahn von Mars, die Intensität des Sonnenlichts, die den Mars erreichen, um 40 Prozent während eines Marsjahres variiert. Es gibt auch eine saisonale Wirkung, die steuert, wie viel Wasserdampf in der unteren Atmosphäre vorhanden ist, sowie Variationen, wie viel Wasser es in die obere Atmosphäre gibt. Der 11-jährige Zyklus der Sonnenaktivität ist ein weiterer wahrscheinlicher Faktor.
Nach der Aussage von
John Clarke, ein
Boston University Wissenschaftler auf der IUVS-Team, wird die Atmosphäre turbulent, wenn der Mars nahe der Sonne steht. Das kann zu globalen Staubstürmen und andere Aktivitäten führen. Dies könnte das Wasser in der unteren Atmosphäre zu sehr hohen Höhen steigen lassen und bietet eine intermittierende Quelle von Wasserstoff, die dann entkommen kann. Clarke präsentiert IUVS-Messungen von Wasserstoff und Deuterium, eine Form von Wasserstoff, der ein Neutron enthält und schwerer ist, am 19. Oktober 2016 auf der Planetenkonferenz.
Indem man Beobachtungen für ein zweites Marsjahr und während verschiedener Teile des Sonnenzyklus durchführt, werden die Wissenschaftler besser zwischen diesen Effekten unterscheiden können. MAVEN setzt diese Forschungen in ihrer erweiterten Mission fort, die bis mindestens September 2018 genehmigt wurde.
"Die Ergebnisse von MAVEN zeigen, was in der Mars-Atmosphäre geschieht, aber im Laufe der Zeit hat diese Art des Verlustes zur globalen Veränderung von einer feuchteren Umgebung zum trockenen Planeten beigetragen, den wir heute sehen", sagte Rahmati.
http://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/maven-observes-ups-and-downs-of-water-escape-from-mars http://www.colorado.edu/today/2016/10/19/maven-scientists-observe-ups-and-downs-water-escape-marsMit den besten Grüßen
Gertrud
