Während das Herschel-Weltraumobservatorium normalerweise einige der kältesten und am weitesten entfernten Objekte im Universum betrachtet, hat es auch eine Nebenaufgabe, Objekte in unserem eigenen Sonnensystem zu untersuchen und auf einigen anderen benachbarten Planeten und Monden nach wasserbezogener Chemie zu suchen sowie Kometen. Auf dem European Planetary Science Congress in Rom präsentierten Herschel-Wissenschaftler ihre ersten Ergebnisse aus ihren Marsbeobachtungen und sagten, ihre Ergebnisse könnten unser Verständnis der Atmosphäre des Roten Planeten vollständig verändern.
Herschel hat den Mars mit seinen drei Instrumenten beobachtet, dem Heterodyn-Instrument für das Ferninfrarot (HIFI), der Photodetector Array Camera & Spectrometer und dem Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE). Aufgrund dieser Beobachtungen konnten Herschel-Wissenschaftler ein genaues global gemitteltes Temperaturprofil der Marsatmosphäre erhalten, das Wissenschaftler dazu veranlassen könnte, ihre Modelle zur atmosphärischen Zirkulation auf dem Mars zu überarbeiten.
Darüber hinaus könnte die erste Sub-Millimeter-Beobachtung von molekularem Sauerstoff auf dem Planeten zu einem völlig neuen Bild der Sauerstoffverteilung in der Marsatmosphäre führen.
"Wasserdampf spielt eine Schlüsselrolle in der Chemie und Physik der Marsatmosphäre", sagte Dr. Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Deutschland.
SPIRE hat das erste kontinuierliche Spektrum der Marsatmosphäre im Spektralbereich im fernen IR / Submillimeter sowie den ersten vollständigen Satz des Wasserdampf- und Kohlenmonoxidgehalts (CO) in diesem Bereich bereitgestellt.
HIFI beobachtete den Mars zwischen dem 11. und 16. April 2010, und obwohl bisher nur ein kleiner Teil der Daten analysiert wurde, lieferte es bereits einige interessante Ergebnisse: Aus den ersten gleichzeitigen Beobachtungen von zwei wurde ein global gemitteltes Temperaturprofil abgerufen Kohlenmonoxidisotope.
"Die beste Anpassung des Marsatmosphärenmodells an diese Beobachtungen zeigt wichtige Unterschiede zu unseren Vorhersagen: Zwischen 40 und 80 km über dem Boden scheint die Atmosphäre mehr als 10 Grad Celsius kälter zu sein als vorhergesagt", sagte Hartogh.
Die Wissenschaftler berichteten auch über den ersten Sub-mm-Nachweis von molekularem Sauerstoff (O2) auf dem Mars mit einer Beobachtungsgenauigkeit, die mindestens zehnmal besser war als zuvor.
„Unsere Sub-mm-Beobachtungen liefern zum ersten Mal ein vertikales Profil von molekularem Sauerstoff in der Marsatmosphäre. Wir haben festgestellt, dass die Marsatmosphäre entgegen der allgemeinen Annahme eines konstanten O2-Gehalts unabhängig von der Höhe in Bodennähe sauerstoffreicher ist und O2 dann mit der Höhe schnell abnimmt “, sagte Hartogh.
Wenn dieses Profil bestätigt wird, kann dies unterschiedliche Sauerstoffproduktions- und -verlustprozesse implizieren, die zuvor nicht berücksichtigt wurden, was zu neuen Erkenntnissen über die Marsatmosphäre führt.
„Natürlich muss noch viel am vertikalen Profil von O2 gearbeitet werden, bevor wir solche Schlussfolgerungen ziehen können“, fügte er hinzu.
Herschels Projekt „Wasser und verwandte Chemie im Sonnensystem“ wurde mit dem alleinigen Ziel konzipiert, den Ursprung, die Entwicklung und die Verteilung von Wasser auf dem Mars, den äußeren Planeten, Titan, Enceladus und den Kometen zu bestimmen. Herschel wird unser Sonnensystem in den nächsten zwei bis drei Jahren seiner geplanten Missionsdauer weiter erforschen.
„Wir hoffen, dass immer wieder Überraschungen und große Durchbrüche in unserem Wissen eintreten und dass wir am Ende ein einheitliches Bild von der Entstehung und Entwicklung von Wasser in den Objekten des Sonnensystems erhalten haben“, sagt Dr. Hartogh.
Das Herschel Space Observatory wurde am 14. Mai 2009 eröffnet.
Weitere Informationen finden Sie in den Unterlagen der Teams hier:
Erste Ergebnisse zu Mars-Kohlenmonixid aus Herschel / HIFI-Beobachtungen, Hartogh, P., Blecka, M., Jarchow, C. et al., 2010, A & A in press, http://arxiv.org/abs/1007.1291.
HIFI-Beobachtungen des Mars: Erster Nachweis von O2 bei Wellenlängen im Submillimeterbereich und Obergrenzen für HCl und H2O2, Hartogh, P., Jarchow, C., Lellouch, E. et al., 2010, A & A in press, http: // arxiv. org / abs / 1007.1301
Wasser und verwandte Chemie im Sonnensystem. Ein garantiertes Zeitschlüsselprogramm für Herschel, Hartogh, P., Lellouch, E., Crovisier, J., et al., 2009, Planet. Space Sci. 57, Ausgabe 13, Seiten 1596-1606
Das Herschel-SPIRE-Submillimeter-Spektrum von Mars, Swinyard, B., Hartogh, P., Sidher, S. et al., 2010, A & A, 518, L151, doi: 10.1051 / 0004-6361 / 201014717
Quelle: European Planetary Science Congress
