Mars’ın MAVEN görevinden yeni küresel fotoğrafları, Mars atmosferindeki morötesi parlamayı eşi görülmemiş bir detayla ortaya koyuyor ve dinamik ve daha önce görünmez olan bir davranış şeklini açığa çıkarıyor. Bunların arasında, rüzgarların yüksek irtifalarda nasıl bir döngü sergilediğini göstermek için kullanılabilecek “gece parlaklığı”nın ilk fotoğrafları da bulunuyor. Ek olarak uzay aracından elde edilen gün tarafı görüntüleri, ozon miktarlarının mevsimlere bağlı olarak nasıl değiştiğini ve akşamüstü bulutlarının dev Mars volkanlarının üstünde nasıl oluştuğunu da gösteriyor. Fotoğraflar Mars Atmosfer ve Uçucu Evrimi görevi (MAVEN) üzerindeki Görüntüleyici Moröte Spektrograf (IUVS) ile çekildi.
Temmuz 9-10 2016’da Mars’taki hızlı bulut oluşumunun bu filmini yapmak için MAVEN’in Görüntüleyici Moröte Spektrograf’ının fotoğrafları kullanıldı. Gezegenin morötesi renkleri morötesine hassas gözlerle nasıl göreceğimizi göstermek için sahte renkle dönüştürüldü. Film bu periyoda Mars’ın yaklaşık 7 saatlik dönüşünü göstermek için dört MAVEN fotoğrafı kullanıyor ve dört fotoğraf arasında görülecekler için simüle edilmiş aralıklar ekliyor. Mars günü Dünya’nınkine benzer, bu yüzden film bir çeyrek günden biraz fazlasını gösteriyor. Gezegenin sol tarafı sabahta, sağ tarafı ise öğleden sonrada. Mars’ın bulutlarla kaplı öne çıkan volkanları disk boyunca hareket ederken görülebiliyor. En yüksek volkan, Olympus Mons, fotoğrafların tepesine yakın, zirvesinde gün içerisinde büyüyen küçük beyaz bir bulutla birlikte belirgin karanlık bir bölge olarak görünüyor. Olympus Mons karanlık görünüyor çünkü volkan puslu atmosferin çok yukarılarına kadar yükseliyor ve gezegenin geri kalanının daha aydınlık görünmesine sebep oluyor. Çapraz bir sıra üzerinde, gün sonunda bulut örtüleri birleştiğinde bin kilometreden daha fazla uzanan üç tane daha volkan görünüyor. Bu fotoğraflar özellikle önemliler çünkü volkanları örten bulutların öğleden sonra ne kadar hızlı ve geniş şekilde oluştuklarını gösteriyorlar. Benzer süreçler dağların üzerindeki rüzgar akışlarının bulutları yaratmasıyla Yer’de de gerçekleşiyor. Öğleden sonra bulut oluşumu Batı Amerika’da, özellikle yaz aylarında sıkça karşılaşılan bir olgu. (Video: NASA/MAVEN/University of Colorado)
Colorado Üniversitesi’nde bulunan Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı’ndan Nick Schneider, “MAVEN geçtiğimiz aylarda buna benzer yüzlerce fotoğraf çekti ve bunlar Mars’ın şu ana kadar elde edilmiş en iyi yüksek çözünürlüklü moröte görüntülerinden bazılarını sağlıyor” diyor. Schneider bu sonuçları 19 Ekim’de, Pasadena, Kaliforniya’da Avrupa Gezegen Bilimi Kongresi’yle ortaklaşa düzenlenen Amerikan Astronomi Cemiyeti Gezegen Bilimleri Bölümü toplantısında sundu.
Gece tarafı fotoğrafları nitrik oksitten (NO) kaynaklanan morötesi “gece parlaklığı” emisyonunu gösteriyor. Gece parlaklığı, gökyüzünün harici ışığın hiç var olmadığı durumlarda bile hafifçe parladığı yaygın bir gezegensel fenomendir. Mars’ın gece tarafındaki atmosfer, gündüz tarafında başlayan kimyasal reaksiyonlardan dolayı morötesinde ışık yayar. Güneş’ten gelen ışık karbondioksit ve azot moleküllerini parçalar ve bunun sonucunda ortaya çıkan atomlar gezegeni saran yüksek irtifa rüzgar örüntüleri tarafından gezegenin her tarafına taşınırlar. Gece tarafında bu rüzgarlar atomları azot ve oksijen atomlarının nitrik oksiti bir araya getirmek için çarpıştıkları daha alçak irtifalara taşırlar. Bu tekrar birleşme fazla enerjiyi morötesi ışık olarak serbest bırakır.
Mars’taki NO gece parlaklığı bilim insanları tarafından ön görülmüş ve önceki görevler tarafından varlığı tespit edilmişti ancak MAVEN bu fenomenin Mars atmosferindeki ilk fotoğraflarını gönderdi. Bu fotoğraflarda beliren lekeler ve çizgiler NO tekrar birleşmesinin rüzgarlar tarafından arttırılmadığı yerlerde meydana geliyor. Bu gibi konsantrasyonlar Mars’ın yüksek irtifa rüzgarları ve sirkülasyon örüntülerindeki kuvvetli düzensizliklerin açık bir kanıtı. Bu ilk fotoğraflar, yaklaşık 60 kilometreden 100 kilometre irtifaya kadar olan atmosferin davranışlarını kontrol eden sirkülasyon örüntülerinin daha doğru şekilde belirlenmesini sağlayacak.
Gündüz tarafı fotoğrafları Mars’ın güney kutbunun yakınındaki atmosferi ve yüzeyi eşi görülmemiş bir detayla morötesinde gösteriyor. Bu fotoğraflar güney yarımkürede ilkbahar başladığı sıralarda çekildi. Su buharı mevcut olduğunda ozon ortadan kalkıyor, bu nedenle su buharının donup atmosferden kaybolduğu kutup bölgesinde kışın ozon birikir. Fotoğraflar ilkbahara kadar dayanan ozonu gösteriyor ve küresel rüzgarlarının su buharının gezegenin geri kalanından kutup bölgelerine yayılmasına engel olduğuna işaret ediyor. Görsellerdeki ozon konsantrasyonlarının UV soğrulmalarıyla açığa çıkan dalga desenleri, bilim insanlarına atmosferin kimyasını ve küresel sirkülasyonunu incelemek için farklı olanaklar sunuyor ve rüzgar desenlerini anlamak açısından kritik öneme sahipler.
MAVEN gözlemleri aynı zamanda Mars’taki dört dev volkan üzerinde, Dünya’daki dağ sıraları üzerinde oluşan bulutlara benzer öğleden sonra bulutlarının oluşumlarını da gösterdi. Bulut oluşumlarının IUVS fotoğrafları, bulutların gün içerisindeki gelişimlerini gösteren fotoğraflar arasında bugüne kadar çekilenlerin en iyilerinden. Bulutlar bir gezegenin enerji dengesini ve su buharı envanterini anlamak açısından anahtar görevi görüyorlar, bu yüzden bu gözlemler atmosferin günlük ve mevsimsel davranışlarını anlamak için oldukça değerli olacaklar.
Colorado Üniversitesi’nden gözlemleri yöneten Justin Deighan “MAVEN’in eliptik yörüngesi tam olması gerektiği gibi” diyor. “Küresel bir fotoğraf çekebilecek kadar yükseliyor, ama buna rağmen Mars bir gün süresinde dönerken çok sayıda fotoğraf çekebilecek kadar da hızlı dönüyor.”
