Mars’ı Çalışmaktan Dünyanın Atmosfer Kimyasını Daha İyi Anlamak
Mars atmosferinde uzun vadeli ozon ve su buharı çalışmaları, Dünya için atmosferik kimyanın daha iyi anlaşılmasına yol açabilir. ESA’nın Mars Express misyonundan elde edilen yeni bir veri analizi, bu atmosferik gazların birbirleriyle etkileşime girme şekline dair bilgimizin eksik olduğunu ortaya çıkardı.
Avrupa ve Rusya’dan bir araştırma ekibi, yedi buçuk Dünya yılına karşılık gelen SPICAM (Mars Atmosferinin Özelliklerinin İncelenmesi için Spektroskopi) cihazından dört mars yılı gözlemlerini kullanarak, bilgimizdeki boşluğu ortaya çıkardı. Mars’ın küresel bir iklim modeli ile verilerini yeniden üretmeye çalışıyorlar.
Ozon ve su buharı iyi bir atmosfer arkadaşı yapmaz. ozon (O3) karbondioksit molekülleri (CO2Mars atmosferinin %95’ini oluşturan ), Güneş’ten gelen ultraviyole radyasyonla ayrılır. Buna karşılık, ozon hidrojen radikalleri (H20) olarak adlandırılan moleküller tarafından bölünebilir.x), bir hidrojen atomu ve bir veya daha fazla oksijen atomu içeren. Hidrojen radikallerinin kendileri, su buharı ultraviyole ışıkla ayrıldığında üretilir.
Mars’ta, karbondioksit her yerde bulunduğundan, belirli bir bölge su buharı içermedikçe, küresel bir ozonun imzası olmalıdır. Bu durumda su, ozon molekülü ile reaksiyona girecek ve onu parçalayacak olan hidrojen radikallerine bölünecektir.
Bu nedenle, SPICAM nerede su buharı tespit ederse, ozonda bir azalma görmüş olmalıdır. Daha fazla su buharı, daha az ozon. Ekip, antikorelasyon olarak da bilinen bu ters ilişkiyi araştırdı. Bir iklim modeliyle bunun genel ters doğasını yeniden üretebileceklerini, ancak kesin ilişkiyi elde edemediklerini buldular. Bunun yerine, belirli bir miktarda su buharı için model, SPICAM verilerinde görülen ozonun yalnızca %50’sini üretti.
Çalışmayı yöneten CNRS/Sorbonne Université, Fransa, Laboratoire atmosphères, milieux, gözlem uzayları (LATMOS)’dan Franck Lefèvre, “Bu, ozon tahribatının verimliliğinin bilgisayar simülasyonlarında abartıldığını gösteriyor” diyor.
Ancak şu anda, bu aşırı tahminin nedeni açık değildir. Hidrojen radikallerinin Mars’taki davranışını anlamak esastır. Franck, “Mars’ın atmosferik kimyasında ve aynı zamanda gezegenin küresel bileşiminde önemli bir rol oynuyor” diyor.
Bu çalışmada kullanılan kimyasal model, özellikle Franck ve meslektaşları tarafından Mars’ı analiz etmek için inşa edildi. Dünyanın üst atmosferinin bir parçasının bir modeline dayanıyordu; mezosfer. Burada, yaklaşık 40-80 kilometre yükseklikte, kimya ve koşullar, Mars’ın atmosferinde bulunanlara büyük ölçüde benzer.
Gerçekten de, modellerde bulunan tutarsızlık, Dünya’nın iklimini atmosferik modeller kullanarak simüle etme şeklimiz için önemli yankılara sahip olabilir. Bunun nedeni, Dünya üzerindeki mezosferin, H2O ile aynı etkileşimleri yaşayacak olan ozon tabakasının bir bölümünü içermesidir.x Mars’ta gerçekleştiği gibi.
“HAYIRx kimya, Dünya’nın ozon tabakasının küresel dengesi için önemlidir” diyor Franck.
Bu nedenle, Mars atmosferinde neler olduğunu anlamak, Dünya üzerinde iklim simülasyonları gerçekleştirebileceğimiz kesinliğe fayda sağlayabilir. Ve şimdi SPICAM’dan elde edilen çok fazla veri ile modelleme, anlamadığımız bir şey olduğunu açıkça gösterdi.
Bu, bulutların hareketi olabilir mi?
Franck ve meslektaşları, HO’nun yolu için hesaplamalar sunduğundax Mars’ta bulutları oluşturan buzlu parçacıklar tarafından emildiğinde, modellerinde daha fazla ozonun hayatta kaldığını buldular. Bunun nedeni HOx moleküller ozonu parçalayamadan absorbe edildi. Ancak bu, sonuçlarını yalnızca kısmen açıklıyordu.
Franck, “Her durumda işe yaramaz” diyor. Ve böylece ekip de başka yerlere bakıyor.
Daha fazla çalışma için belirli bir alan, Mars atmosferinde ve Dünya’nın mezosferinde bulunan düşük sıcaklıklarda reaksiyon hızlarını ölçmektir. Şu anda bunlar iyi bilinmiyor ve bu nedenle modelleri çarpıtıyor da olabilir.
Şimdiki çalışma, bilgimizdeki boşlukların niceliksel bir şekilde vurgulandığına göre, ekip Mars’ta çalışan diğer UV cihazlarını kullanarak daha fazla veri toplayacak ve araştırmalarına devam edecek ve modeli güncelleyecektir.
“Mars Express ile, görev ne olursa olsun, bugüne kadar Mars atmosferinin en uzun araştırmasını tamamladık. 2004 yılında başladık ve şu anda, SPICAM’ın ozonu ölçen UV kanalından önceki dört mars yılı birleşik ozon ve su buharı ölçümleri de dahil olmak üzere, arka arkaya neredeyse yedi mars yılına bakmamıza yol açan 17 yıllık veriye sahibiz. 2014 yılının sonlarına doğru faaliyete son verdi. Bu, gezegensel keşif hikayesinde benzersizdir,” diye ekliyor yine LATMOS’tan ve SPICAM aracının baş araştırmacısı Franck Montmessin.
Mars Express’in olağanüstü veri kümesine dayalı olarak, Ekim 2016’dan beri Mars’ın çevresinde dönen ESA’nın Trace Gas Orbiter’ından yeni sonuçlar geliyor. ACS (Atmospheric Chemistry Suite) ve NOMAD (Nadir ve Occultation for MArs Discovery) olmak üzere iki araç taşıyor. ) Mars atmosferini analiz ediyorlar. NASA’nın Maven misyonu ayrıca ozon bolluğunu izleyen ultraviyole ekipmanı da taşıyor. Bu nedenle, sonunda bu gizemi çözen hayati bilgi parçası her an gelebilir.
Atmosferik parametrelerin ve bunların varyasyonlarının Mars Express tarafından uzun vadeli izlenmesi, Mars atmosferini karmaşık bir dinamik sistem olarak incelemek için benzersiz bir veri seti sağlar.
“Belki tüm bu yılları bir araya toplamak, sonunda HO’nun nasıl olacağının anahtarını tutacaktır.x Mars atmosferini gerçekten kontrol ediyor ve genel olarak gezegen atmosferlerine dair anlayışımızdan yararlanıyor” diyor Franck Montmessin.
.
Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN