העבודה, בהובלת ה- המועצה העליונה למחקר מדעי (CSIC) באמצעות נתונים מרובר Perseverance של נאס"א שפורסמו ב-PNAS, המחקר מספק תמונה חסרת תקדים של רמות האוזון בקרבת הקרקע. תוצאות אלו מזמינות מחקר נוסף. סקירת הכימיה האטמוספירית של כדור הארץ ולחזק את המדידות מפני השטח כדי להשלים את מה שנצפה על ידי חלליות.
מה בדיוק התגלה
במכתש ג'זרו, הגלאי הייעודי שעל סיפון פרזברנס הקליט בין 0,3 ו-0,4 יחידות דובסון (DU) של אוזון בעמודה. הנתון קטן בהשוואה לכ-300 DU האופייניים לאטמוספירה של כדור הארץ, אך על מאדים מתברר ש גדול משמעותית ממה שחזו מודלים מספריים הפניה.
על ידי שילוב מדידות אלו עם תצפיות קודמות ממסלול, הצוות משרטט את הפרופיל האנכי של הגז ומסיק שרוב האוזון במאדים מרוכז. מתחת לגובה של 20 קילומטריםדפוס זה מנוגד לדפוס היבשתי, שבו כ-90% מהאוזון נמצא בסטרטוספירה, בגובה רב יותר.
הפער עם התחזיות הוא משמעותי: הכמויות שנצפו בטרופוספירה התחתונה של מאדים מתגלות כ גדול פי שלושה עד ארבעה להערכות המודלים שבהם נעשה שימוש, הבדל שמאלץ חשיבה מחודשת על תהליכים מרכזיים.
מעבר למספרים, התגלית מגדירה מחדש היכן וכיצד אוזון נוצר ונהרס על מאדים, גז המשפיע על ספיגת קרינה אולטרה סגולה ובאיזון הכימי של הסביבה הקרובה לקרקע.
עבור הקהילה המדעית האירופית והספרדית, מפה זו בגובה נמוך מייצגת נקודת התחלה איתנה עבור להתאים סימולציות אטמוספריות ולהדריך את תכנון המכשירים מהדור הבא.
כיצד התקבלו מדידות גובה פני הקרקע
מכשיר MEDA (מאדים סביבתיים דינמיים מנתח), אשר משמש כ... תחנת מזג אוויר בהתמדה, זה משלב א גלאי אוזון בהתבסס על תצפיות פוטומטריות דיסקרטיות בתחום האולטרה סגול, טכניקה זו אפשרה, לראשונה, כימות של אוזון בעמודה ישירות מפני השטח של מאדים.
הסביבה לא מקלה על זה: ה שפע אוזון נמוך זה דורש מכשור מדויק מאוד, ואבק מרחף שוקע על הגלאים, מה שמחייב כיולים מחדש תכופים כדי לשמור על איכות הנתונים.
מערך המדידות של MEDA מושווה באופן רציף ל- תצפיות מסלוליותזה עוזר לאמת את הקריאות ולהרחיב אותן לאנכית האטמוספירית, שלב מפתח בשחזור פרופיל הגז בתנאים משתנים.
גישת מסלול-שטח משלימה זו מחזקת את חוסנה של התוצאה: למרות גודלה הקטן בערכים מוחלטים, האוזון שזוהה ליד הקרקע הוא בשפע רב מהצפוי לפי המסגרת התאורטית הנוכחית.
הניסיון המבצעי שנצבר על ידי צוות CSIC, המרכז לאסטרוביולוגיה (CSIC-INTA) ומשתפי פעולה בינלאומיים יעצבו את פיתוחו של דורות חדשים של חיישנים מיועד לסביבות עם אבק וריכוזי גז נמוכים.
מה מבדיל את מאדים מכדור הארץ מבחינת אוזון?
על פני כדור הארץ, רוב האוזון ממוקם ב סטרטוספירה (20-50 ק"מ)על כדור הארץ, בעוד שעל מאדים הגז מרוכז בעיקר מתחת ל-20 ק"מ. הבדל זה בפיזור האנכי מרמז על מנגנונים כימיים ודינמיים שאינם שווים בין שני כוכבי הלכת.
המחברים מציעים כי ה- אירוסולים ואבק אטמוספרי אנשי מאדים יכלו להתערב בעלייה שנצפתה, בין אם על ידי השפעה על התגובות הכימיות ובין אם על ידי ויסות קרינת ה-UV הזמינה שמפעילה פוטוכימיה של האוזון.
לא נשלל מכך שאחד מהם פועל כימיה שעדיין לא אופיינה קרוב לפני השטח, משהו סביר בסביבה עם שינויי טמפרטורה גדולים, קרינה עזה וחדירות אבק תכופות.
הבנת התנהגות זו בפירוט חיונית לפרשנות אותות אטמוספריים ולהעריך את השפעתם של אירועים כמו סופות אבק, אשר שכיחים בטרופוספירה התחתונה של מאדים.
התאמת מודלים של אקלים במאדים לאילוצי תצפית חדשים אלה תקל על תחזיות אמינות יותר על מחזור הדם, ההרכב והשונות העונתית של הגז.
השלכות וצעדים נוספים מנקודת מבט אירופאית וספרדית
הנהגת CSIC והשתתפותם של המרכז לאסטרוביולוגיה (CSIC-INTA) הם מדגישים את יכולתה של הקהילה המדעית הספרדית לקדם תצפיות חלוציות בעולמות אחרים.
התוצאות מחזקות את הצורך תצפיות שיטתיות מפני השטח שמשלימים את החלליות, עם סדרות זמן ארוכות וכיסוי של עונות ותנאי אבק שונים.
עבור חלונות שיגור עתידיים, נשקלים מכשירים עם רגישות ויציבות גבוהות יותרנועד לעמוד בפני שקיעת אבק ולהבטיח כיולים באיכות גבוהה בטווח האולטרה סגול.
ברמה האירופית, התקדמויות אלו פותחות את הדלת לשיתופי פעולה המשלבים מדידות באתר וחישה מרחוק, במטרה... לסגור את האיזון הכימי של האטמוספירה התחתונה של מאדים ולאמת באופן עצמאי את המגמות שזוהו.
הסינתזה של נתוני פני השטח והמסלול, יחד עם מאמצי מידול, יהוו את הליבה של תוכנית מתמשכת עבור לאשר ולהרחיב על ממצא זה במשימות הקרובות.
המחקר מראה כי כמות האוזון ליד פני השטח של מאדים שופעת יותר ממה שחשבו בעבר ומצטברת בגבהים נמוכים; חלק ש... חושב מחדש על הכימיה האטמוספירית של מאדים וינחה את עיצוב קמפיינים עתידיים של מדידה בהובלת ספרד ואירופה.
