Okazuje się, że pomarańcz to nie jedyny kolor, który można ujrzeć, patrząc na Marsa. Sonda Trace Gas Orbiter, orbitująca wokół niego w ramach misji ExoMars zorganizowanej wspólnie przez ESA i Roskosmos, wykryła zieloną poświatę w atmosferze Czerwonej Planety. Po raz pierwszy coś takiego dostrzeżono w przypadku innej planety niż Ziemia.
Niezwykły widok
Co może być źródłem zielonej poświaty w atmosferze? Na Ziemi jest nim tlen, wzbudzany za sprawą elektronów napływających wraz z wiatrem słonecznym. Z Ziemi tę poświatę możemy dostrzec zwykle tylko w okolicy biegunów planety, w formie zórz polarnych, ale w rzeczywistości jest ona obecna w całej atmosferze.
W przeszłości przewidziano, że podobne zjawisko powinno być widoczne na innych planetach, jednak trudno je dostrzec, ponieważ zielona poświata może zlewać się z jasną barwą powierzchni owych planet. Mimo to, sonda Trace Gas Orbiter zdołała wykryć ją w atmosferze Marsa.
Polowanie na światło
Dokonanie powyższego osiągnięcia umożliwił przede wszystkim odpowiedni kąt obserwacji. Jak doskonale obrazują zdjęcia z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, w atmosferze Ziemi zieloną łunę najłatwiej jest dostrzec nie podczas spoglądania bezpośrednio na powierzchnię planety, a podczas przyglądania się jej horyzontowi. Zatem, badacze odpowiadający za sondę Trace Gas Orbiter postanowili wziąć to pod uwagę, i ustawić jeden z instrumentów pojazdu – spektrometr prowadzący obserwacje w zakresie ultrafioletu i światła widzialnego (UVIS) – tak, aby był skierowany w stronę horyzontu Marsa, a nie jego powierzchni.
Zielona poświata w ziemskiej atmosferze, zaobserwowana z pokładu Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. | Źródło: NASA
„Podczas wcześniejszych obserwacji nie dostrzeżono żadnej zielonej poświaty na Marsie, więc zdecydowaliśmy się zmienić orientację instrumentu UVIS tak, by wskazywał na ‘krawędź’ Marsa, podobnie do perspektywy widzianej na zdjęciach Ziemi wykonanych z ISS.”, powiedziała Ann Carine Vandaele, jedna z autorek pracy poświęconej marsjańskiej łunie, opublikowanej w czasopiśmie Nature Astronomy.
Sonda Trace Gas Orbiter obserwowała Marsa w opisany sposób przez ponad siedem miesięcy. Wówczas przyglądała się ona różnym poziomom jego atmosfery na wysokościach od 20 do 400 kilometrów ponad powierzchnią dwukrotnie w ciągu swojego czterodniowego okresu orbitalnego. Pojazd wykrywał zielone światło emitowane przez tlen za każdym razem.
Sonda Trace Gas Orbiter obserwująca zieloną poświatę w atmosferze Marsa, wizja artysty. | Źródło: ESA
„Emisja była najsilniejsza na wysokości około 80 kilometrów [w atmosferze] i zmieniała się w zależności od odległości dzielącej Marsa i Słońce.”, stwierdziła Vandaele. Po dokładnych analizach okazało się, że w przypadku Marsa za zieloną poświatę odpowiadał głównie tlen powstający podczas rozbijania cząsteczek dwutlenku węgla przez promieniowanie słoneczne.
Ciekawe, czy w przyszłości podobną zieloną łunę uda się wykryć w atmosferach innych planet. Obserwowanie takich poświat nie jest bez znaczenia, gdyż pozwala na określenie grubości atmosfery planety w różnych jej miejscach. To w przyszłości mogłoby ułatwić planowanie misji, które zakładałyby lądowanie na Marsie czy w innych miejscach. Dzięki wspomnianym danym ustalanie najoptymalniejszych parametrów lądowania, takich jak kąt natarcia, ma szanse stać się dużo bardziej intuicyjne.
Źródło: ESA, fot. tyt. ESA/ATG medialab