Podczas gdy Obserwatorium Kosmiczne Herschela zwykle patrzy na niektóre z najzimniejszych i najodleglejszych obiektów we Wszechświecie, ma również poboczną misję badania obiektów w naszym Układzie Słonecznym, szukając chemii związanej z wodą na niektórych sąsiednich planetach i księżycach , a także komety. Na Europejskim Kongresie Nauk Planetarnych w Rzymie naukowcy z Herschel zaprezentowali swoje pierwsze wyniki z obserwacji Marsa i powiedzieli, że ich odkrycia mogą całkowicie zrewidować nasze rozumienie atmosfery Czerwonej Planety.
Herschel obserwował Marsa za pomocą trzech instrumentów, instrumentu heterodyny dla dalekiej podczerwieni (HIFI), kamery i spektrometru z matrycą fotodetektora oraz odbiornika spektralnego i fotometrycznego (SPIRE). Na podstawie tych obserwacji naukowcy z Herschel byli w stanie uzyskać dokładny globalnie uśredniony profil temperaturowy atmosfery marsjańskiej, co może spowodować, że naukowcy zrewidują swoje modele dotyczące cyrkulacji atmosferycznej na Marsie.
Dodatkowo, pierwsza obserwacja submilimetrowa tlenu cząsteczkowego na planecie może prowadzić do zupełnie nowego obrazu rozkładu tlenu w marsjańskiej atmosferze.
„Para wodna odgrywa kluczową rolę w marsjańskiej chemii i fizyce atmosfery” - powiedział dr Paul Hartogh z Instytutu Badań nad Układem Słonecznym Maxa Plancka w Niemczech.
SPIRE dostarczył pierwsze ciągłe widmo marsjańskiej atmosfery w zakresie widmowym w dalekim IR / submilimetrach, a także pierwszy kompletny zestaw pary wodnej i zawartości tlenku węgla (CO) w tym zakresie.
HIFI obserwowało Marsa w dniach 11-16 kwietnia 2010 r. I chociaż do tej pory analizowano tylko niewielką część danych, już dostarczyło ono interesujących rezultatów: z pierwszych jednoczesnych obserwacji dwóch uzyskano uśredniony globalnie profil temperaturowy izotopy tlenku węgla.
„Najlepsze dopasowanie marsjańskiego modelu atmosferycznego do tych obserwacji pokazuje istotne różnice w porównaniu z tym, co przewidywaliśmy: między 40 a 80 km od ziemi atmosfera wydaje się być o ponad 10 stopni Celsjusza zimniejsza niż przewidywano”, powiedział Hartogh.
Naukowcy zreformowali także pierwsze wykrycie tlenu molekularnego (O2) na Marsie w sub-mm, z dokładnością obserwacyjną co najmniej 10 razy lepszą niż wcześniej.
„Nasze obserwacje poniżej mm zapewniają po raz pierwszy pionowy profil tlenu cząsteczkowego w marsjańskiej atmosferze. Odkryliśmy, że w przeciwieństwie do ogólnego założenia o stałej zawartości O2 niezależnie od wysokości, marsjańska atmosfera jest bogatsza w tlen w pobliżu ziemi, a następnie O2 gwałtownie maleje wraz z wysokością, ”powiedział Hartogh.
Jeśli ten profil zostanie potwierdzony, może to oznaczać różne procesy produkcji i utraty tlenu, których wcześniej nie rozważano, prowadząc do nowych wglądów w marsjańską atmosferę.
„Oczywiście należy jeszcze wiele pracy nad profilem pionowym O2, zanim wyciągniemy takie wnioski” - dodał.
Projekt Herschela „Woda i chemia pokrewna w Układzie Słonecznym” został opracowany wyłącznie w celu ustalenia pochodzenia, ewolucji i dystrybucji wody na Marsie, planetach zewnętrznych, Tytanie, Enceladusie i kometach. Herschel będzie kontynuował eksplorację naszego Układu Słonecznego w ciągu najbliższych 2–3 lat planowanego czasu misji.
„Mamy nadzieję, że niespodzianki i przełomowe odkrycia naszej wiedzy będą się pojawiać, i że na końcu uzyskamy jednolity obraz pochodzenia i ewolucji wody w obiektach Układu Słonecznego” - mówi dr Hartogh.
Obserwatorium kosmiczne Herschela uruchomione 14 maja 2009 r.
Aby uzyskać więcej informacji, dokumenty zespołów są dostępne tutaj:
Pierwsze wyniki dotyczące marsjańskiego tlenku węgla z obserwacji Herschel / HIFI, Hartogh, P., Blecka, M., Jarchow, C. i in., 2010, A&A w prasie, http://arxiv.org/abs/1007.1291.
Obserwacje HIFI Marsa: pierwsze wykrycie O2 przy submilimetrowych długościach fal i górnych limitach HCl i H2O2, Hartogh, P., Jarchow, C., Lellouch, E. i in., 2010, A&A w prasie, http: // arxiv. org / abs / 1007.1301
Woda i chemia pokrewna w Układzie Słonecznym. Gwarantowany program klucza czasowego dla Herschel, Hartogh, P., Lellouch, E., Crovisier, J. i in., 2009, Planet. Space Sci., Vol. 57, wydanie 13, strony 1596–1606
Widmo submilimetrowe Herschel-SPIRE Marsa, Swinyarda, B., Hartogha, P., Sidhera, S. i in., 2010, A&A, 518, L151, doi: 10.1051 / 0004-6361 / 201014717
Źródło: Europejski Kongres Nauki Planetarnej
