Wissenschaftler der ESA haben einige Wolken in extrem großer Höhe auf dem Mars entdeckt - zwischen 80 und 100 km hoch. Das Licht der Sterne wurde beim Durchgang durch die Marsatmosphäre verzerrt, sodass Wissenschaftler die dazwischen liegenden Wolkenschichten messen konnten. Die Atmosphäre in dieser Höhe ist so kalt, dass Wissenschaftler glauben, die Wolken müssten aus Kohlendioxid bestehen.
Planetenforscher haben die höchsten Wolken über jeder Planetenoberfläche entdeckt. Sie fanden sie über dem Mars mit dem SPICAM-Instrument an Bord des Mars Express-Raumfahrzeugs der ESA. Das Ergebnis ist ein neues Puzzleteil der Funktionsweise der Marsatmosphäre.
Bisher waren sich die Wissenschaftler nur der Wolken bewusst, die die Marsoberfläche und den Unterlauf der Atmosphäre umschließen. Dank der Daten des SPICAM Ultraviolett- und Infrarot-Atmosphärenspektrometers an Bord des Mars Express wurde eine flüchtige Wolkenschicht in einer Höhe zwischen 80 und 100 Kilometern entdeckt. Die Wolken bestehen höchstwahrscheinlich aus Kohlendioxid.
SPICAM machte die Entdeckung, indem es entfernte Sterne beobachtete, kurz bevor sie hinter dem Mars verschwanden. SPICAM untersuchte die Auswirkungen auf das Sternenlicht auf seinem Weg durch die Marsatmosphäre und baute ein Bild der Moleküle in verschiedenen Höhen auf. Jeder Durchlauf durch die Atmosphäre wird als Profil bezeichnet.
Die ersten Hinweise auf die neue Wolkenschicht kamen, als bestimmte Profile zeigten, dass der Stern sich merklich verdunkelte, als er sich hinter der 90 bis 100 Kilometer hohen atmosphärischen Schicht befand. Obwohl dies nur in einem Prozent der Profile vorkam, waren sie zu dem Zeitpunkt, als das Team 600 Profile gesammelt hatte, zuversichtlich, dass der Effekt real war.
„Wenn Sie diese Wolken von der Marsoberfläche aus sehen möchten, müssen Sie wahrscheinlich bis nach Sonnenuntergang warten“, sagt Franck Montmessin, SPICAM-Wissenschaftler beim Service d'Aeronomie du CNRS in Verrières-le-Buisson, Frankreich, und Hauptautor der Ergebnisse. Dies liegt daran, dass die Wolken sehr schwach sind und nur Sonnenlicht gegen die Dunkelheit des Nachthimmels reflektieren können. In dieser Hinsicht ähneln sie den mesosphärischen Wolken, auch als nachtleuchtende Wolken bekannt, auf der Erde. Diese treten in 80 Kilometern Höhe über unserem Planeten auf, wo die Dichte der Atmosphäre der des Mars auf 35 Kilometern ähnlich ist. Die neu entdeckten Marswolken treten daher an einem viel selteneren atmosphärischen Ort auf.
Bei 90 - 100 Kilometern über der Marsoberfläche beträgt die Temperatur nur - 193 ° Celsius. Dies bedeutet, dass die Wolken wahrscheinlich nicht aus Wasser bestehen. „Wir beobachten die Wolken unter extrem kalten Bedingungen, bei denen die atmosphärische Hauptkomponente CO2 (Kohlendioxid) unter ihren Kondensationspunkt abkühlt. Daraus schließen wir, dass sie aus Kohlendioxid bestehen “, sagt Montmessin.
Aber wie bilden sich diese Wolken? SPICAM hat die Antwort enthüllt, indem es eine bisher unbekannte Population winziger Staubkörner über 60 Kilometer in der Marsatmosphäre gefunden hat. Die Körner haben einen Durchmesser von nur einhundert Nanometern (ein Nanometer ist ein Tausendmillionstel Meter).
Sie sind wahrscheinlich die „Keimbildungszentren“, um die sich Kohlendioxidkristalle bilden, um Wolken zu bilden. Es handelt sich entweder um mikroskopisch kleine Abplatzungen von den Felsen auf der Marsoberfläche, die vom Wind in extreme Höhen geweht wurden, oder um Trümmer von Meteoren, die in der Marsatmosphäre verbrannt sind.
Die neue Wolkenschicht in großer Höhe hat Auswirkungen auf die Landung auf dem Mars, da sie darauf hindeutet, dass die oberen Schichten der Marsatmosphäre dichter sein können als bisher angenommen. Dies wird eine wichtige Information für zukünftige Missionen sein, wenn Reibung in der äußeren Atmosphäre verwendet wird, um Raumfahrzeuge zu verlangsamen (in einer Technik, die als "Aerobraking" bezeichnet wird), entweder um zu landen oder um den Planeten zu umkreisen.
Originalquelle: ESA-Pressemitteilung
