MAVEN van NASA observeert Martian Night Sky Pulsing in Ultraviolet Light

[univers]

Grote delen van de Martiaanse nachthemel pulseren in ultraviolet licht, volgens beelden van NASA's MAVEN-ruimtevaartuig . De resultaten worden gebruikt om complexe circulatiepatronen in de atmosfeer van Mars te belichten.


De atmosfeer aan de nachtkant van Mars gloeit en pulseert in deze data-animatie van waarnemingen van MAVEN-ruimtevaartuigen. Groen-naar-witte valse kleuren tonen de verbeterde verhelderingen op Mars 'ultraviolette "nachtgloed" gemeten door MAVEN's Imaging UltraViolet Spectrograph op ongeveer 70 kilometer (ongeveer 40 mijl) hoogte. Een gesimuleerde weergave van de Mars-wereldbol wordt digitaal toegevoegd voor context, met ijs kappen zichtbaar aan de polen. Drie nachtgloei-verhelderingen vinden plaats over één rotatie van Mars, de eerste veel helderder dan de andere twee. Alle drie verhelderingen vinden plaats kort na zonsondergang en verschijnen aan de linkerkant van dit zicht op de nachtzijde van de planeet. De pulsaties zijn veroorzaakt door neerwaartse winden die de chemische reactie versterken, waarbij stikstofmonoxide ontstaat dat de gloed veroorzaakt. Maanden aan gegevens werden gemiddeld om deze patronen te identificeren, wat aangeeft dat ze zich elke nacht herhalen.
Credits: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP

Het MAVEN-team was verrast om te ontdekken dat de atmosfeer precies drie keer per nacht pulseerde, en alleen tijdens de lente en herfst van Mars. De nieuwe gegevens onthulden ook onverwachte golven en spiralen over de winterpolen, terwijl ze ook de resultaten van het Mars Express-ruimtevaartuig bevestigden dat deze nachtgloed het helderst was in de winterpoolgebieden.


Dit is een afbeelding van de ultraviolette "nachtgloed" in de atmosfeer van Mars. Groene en witte valse kleuren vertegenwoordigen de intensiteit van ultraviolet licht, waarbij wit het helderst is. De nightglow werd gemeten op een hoogte van ongeveer 70 kilometer (ongeveer 40 mijl) door het Imaging UltraViolet Spectrograph-instrument op het MAVEN-ruimtevaartuig van NASA. Een gesimuleerde weergave van de Mars-wereld is digitaal toegevoegd voor context. De afbeelding toont een intense verheldering in de nachtelijke atmosfeer van Mars. De verhelderingen vinden regelmatig plaats na zonsondergang op Martiaanse avonden tijdens herfst- en winterseizoenen en vervagen om middernacht. Het oplichten wordt veroorzaakt door toegenomen neerwaartse winden die de chemische reactie versterken, waarbij stikstofmonoxide ontstaat dat de gloed veroorzaakt.
Credits: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP

"MAVEN's beelden bieden onze eerste wereldwijde inzichten in atmosferische bewegingen in de middenatmosfeer van Mars, een kritieke regio waar luchtstromen gassen vervoeren tussen de laagste en hoogste lagen", zegt Nick Schneider van het University of Colorado's Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) , Boulder, Colorado. De verhelderingen vinden plaats wanneer verticale winden gassen naar gebieden met een hogere dichtheid voeren, waardoor de chemische reacties worden versneld die stikstofoxide produceren en de ultraviolette gloed versterken. Schneider is instrumentleider voor het MAVEN Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) -instrument dat deze observaties heeft gemaakt, en hoofdauteur van een paper over dit onderzoekverschijnt op 6 augustus in het Journal of Geophysical Research, Space Physics. Ultraviolet licht is onzichtbaar voor het menselijk oog, maar detecteerbaar door gespecialiseerde instrumenten.


Het diagram verklaart de oorzaak van de gloeiende nachtelijke atmosfeer van Mars. Op de dag van Mars worden moleculen uiteengereten door energetische zonnefotonen. Globale circulatiepatronen voeren de atomaire fragmenten naar de nachtzijde, waar neerwaartse winden de reactiesnelheid van de atomen verhogen om moleculen te hervormen. De neerwaartse winden komen in sommige seizoenen voor in de buurt van de polen en in andere in de evenaar. De nieuwe moleculen houden extra energie vast die ze uitzenden als ultraviolet licht.
Credits: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP

"De ultraviolette gloed komt meestal van een hoogte van ongeveer 70 kilometer (ongeveer 40 mijl), met de helderste plek van ongeveer duizend kilometer (ongeveer 600 mijl) breed en is even helder in het ultraviolet als het noorderlicht van de aarde", zei Zac Milby , ook van LASP. “Helaas betekent de samenstelling van de atmosfeer van Mars dat deze heldere plekken geen licht uitstralen op zichtbare golflengten waardoor ze door toekomstige Mars-astronauten kunnen worden gezien. Jammer: de heldere plekken zouden elke avond na zonsondergang boven het hoofd intenser worden en met 300 kilometer per uur (ongeveer 180 mijl per uur) door de lucht zweven. ”

De pulsaties onthullen het belang van planeetomringende golven in de atmosfeer van Mars. Het aantal golven en hun snelheid geeft aan dat de middenatmosfeer van Mars wordt beïnvloed door het dagelijkse patroon van zonneverwarming en verstoringen door de topografie van de enorme vulkanische bergen van Mars. Deze pulserende plekken zijn het duidelijkste bewijs dat de golven in de middelste atmosfeer overeenkomen met die waarvan bekend is dat ze de lagen boven en onder domineren.

"MAVEN's belangrijkste ontdekkingen van atmosfeerverlies en klimaatverandering tonen het belang aan van deze enorme circulatiepatronen die atmosferische gassen over de hele wereld transporteren en van het oppervlak naar de rand van de ruimte." zei Sonal Jain, ook van LASP.


Dit is een beeld van de ultraviolette "nightglow" in de atmosfeer van Mars boven de zuidpool. Groene en witte valse kleuren vertegenwoordigen de intensiteit van ultraviolet licht, waarbij wit het helderst is. De nightglow werd gemeten op een hoogte van ongeveer 70 kilometer (ongeveer 40 mijl) door het Imaging UltraViolet Spectrograph-instrument op het MAVEN-ruimtevaartuig van NASA. Een gesimuleerde weergave van de Mars-bol is digitaal toegevoegd voor context, en het zwakke witte gebied in het midden van de afbeelding is de poolijskap. De afbeelding toont een onverwacht heldere gloeiende spiraal in de nachtelijke atmosfeer van Mars. De oorzaak van het spiraalpatroon is onbekend.
Credits: NASA / MAVEN / Goddard Space Flight Center / CU / LASP

Vervolgens is het team van plan om 'zijdelings' naar nightglow te kijken, in plaats van van boven naar beneden, met behulp van gegevens van IUVS die net boven de rand van de planeet kijken. Dit nieuwe perspectief zal worden gebruikt om de verticale winden en seizoensveranderingen nog nauwkeuriger te begrijpen.

De Martiaanse nachtgloed werd voor het eerst waargenomen door het SPICAM-instrument op het Mars Express-ruimtevaartuig van de European Space Agency. IUVS is echter een instrument van de volgende generatie dat beter in staat is om herhaaldelijk de nachtelijke gloed in kaart te brengen, patronen en periodiek gedrag te vinden. Veel planeten, waaronder de aarde, hebben nachtgloed, maar MAVEN is de eerste missie die zoveel beelden verzamelt van de nachtgloed van een andere planeet.

Het onderzoek werd gefinancierd door de MAVEN-missie. De hoofdonderzoeker van MAVEN is gebaseerd op het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica van de Universiteit van Colorado, Boulder, en NASA Goddard beheert het MAVEN-project. NASA verkent ons zonnestelsel en daarbuiten en onthult werelden, sterren en kosmische mysteries dichtbij en ver weg met onze krachtige vloot van ruimte- en grondmissies.

https://www.nasa.gov/press-release/godd ... -nightglow