Atomihapen löytäminen Marsin ilmakehästä on erittäin vaikeaa, mikä selittää miksi on kulunut 40 vuotta siitä, kun se viimeksi havaittiin. NASA: n Viking- ja Mariner-operaatiot havaitsivat 1970-luvulla Marsin ilmakehän happea, ja nyt Stratospheric Infrared Astronomy Observatory (SOFIA) on havainnut atomihapen Marsin ilmakehän yläosassa, nimeltään mesosfääri.
SOFIA on Boeing 747 -kone, joka on varustettu 100 tuuman kaukoputkella. Se lentää 37 000 - 45 000 metrin korkeudessa, mikä asettaa sen suurimman osan maan ilmakehän kosteudesta. Tämä kosteus estäisi muuten infrapunasäteilyn, jonka SOFIA "näkee".
"Marsin ilmakehän atomihappoa on tunnetusti vaikea mitata", sanoi SOFIA-projektin tutkija Pamela Marcum. ”Jotta atomien hapen havaitsemiseksi tarvittavia kauko-infrapuna-aallonpituuksia voidaan tarkkailla, tutkijoiden on oltava valtaosassa maapallon ilmakehää ja käytettävä erittäin herkkiä instrumentteja, tässä tapauksessa spektrometriä. SOFIA tarjoaa molemmat ominaisuudet. ”
Erityinen ilmaisin SOFIA: lla, saksalainen tähtitieteen vastaanotin Terahertzin taajuuksilla (GREAT), antoi tutkijoille mahdollisuuden erottaa Marsin ilmakehän happi maallisesta hapesta. SOFIA-GREAT havaitsi vain puolet tutkijoiden odotetusta happea määrästä, mikä johtuu todennäköisesti ilmakehän muutoksista. Tulokset julkaistiin vuonna 2015 julkaistussa lehdessä Tähtitiede ja astrofysiikka.
Atomihapolla on voimakas vaikutus Marsin ilmakehään, koska se vaikuttaa siihen, kuinka muut kaasut pääsevät ilmakehään. Sen äärimmäinen haihtuvuus tarkoittaa, että se sitoutuu lähellä oleviin molekyyleihin erittäin helposti; happi yhdistyy melkein kaikkiin kemiallisiin alkuaineisiin paitsi jalokaasuista.
SOFIA on maailman suurin ilmassa sijaitseva observatorio, ja se on NASA: n ja Saksan ilmailukeskuksen yhteisprojekti. SOFIA: lla on 20 vuoden operaation aikajana. Tutkijat jatkavat SOFIA: n käyttöä Marsin ilmakehän tutkimiseen ymmärtääksesi paremmin happipitoisuuden vaihteluita.
SOFIA ei ole ainoa tehtävä, jolla on silmät Marsin ilmakehään. NASA: n Mars-ilmakehä ja haihtuva EvolutioN (MAVEN) käynnistettiin vuonna 2013 tutkimaan Marsin ylempää ilmakehää ja miten aurinkotuuli vaikuttaa siihen. Uskotaan, että Marsin ilmapiiri oli aiemmin paljon paksumpi ja että se on ajan mittaan poistettu. Atomihapolla oli rooli Marsin pakenevassa ilmakehässä aiemmin, ja epäilemättä sillä on merkitystä tulevaisuudessa. SOFIA ja muut operaatiot, kuten MAVEN, toivottavasti valaisevat Marsin menneisyyden ja tulevaisuuden ilmapiiriä.
