ESA-wetenschappers hebben een aantal wolken op extreem grote hoogte op Mars ontdekt - tussen 80 en 100 km (50 tot 62 mijl) hoog. Het licht van de sterren werd vervormd toen het door de atmosfeer van Mars stroomde, waardoor wetenschappers de tussenliggende wolkenlagen konden meten. De atmosfeer op die hoogte is zo koud dat wetenschappers denken dat de wolken gemaakt moeten zijn van kooldioxide.
Planetaire wetenschappers hebben de hoogste wolken boven elk planetair oppervlak ontdekt. Ze vonden ze boven Mars met behulp van het SPICAM-instrument aan boord van ESA's Mars Express-ruimtevaartuig. De resultaten zijn een nieuw stuk in de puzzel van hoe de atmosfeer van Mars werkt.
Tot nu toe waren wetenschappers zich alleen bewust van de wolken die het oppervlak van Mars en de lagere regionen van de atmosfeer omhelzen. Dankzij gegevens van de SPICAM Ultraviolet en Infrared Atmospheric Spectrometer aan boord van Mars Express is een vluchtige laag wolken ontdekt op een hoogte tussen 80 en 100 kilometer. De wolken bestaan hoogstwaarschijnlijk uit kooldioxide.
SPICAM deed de ontdekking door verre sterren te observeren net voordat ze achter Mars verdwenen. Door te kijken naar de effecten op het sterrenlicht terwijl het door de atmosfeer van Mars reisde, bouwde SPICAM een beeld op van de moleculen op verschillende hoogtes. Elke beweging door de atmosfeer wordt een profiel genoemd.
De eerste hints van de nieuwe wolkenlaag kwamen toen bepaalde profielen aantoonden dat de ster merkbaar dimde als hij zich achter de 90 - 100 kilometer hoge atmosferische laag bevond. Hoewel dit in slechts één procent van de profielen gebeurde, waren ze er zeker van dat het effect tegen de tijd dat het team 600 profielen had verzameld, echt was.
"Als je deze wolken vanaf het oppervlak van Mars wilt zien, moet je waarschijnlijk wachten tot na zonsondergang", zegt Franck Montmessin, een SPICAM-wetenschapper bij Service d'Aeronomie du CNRS, Verrières-le-Buisson, Frankrijk, en hoofdauteur van de resultaten. Dit komt omdat de wolken erg zwak zijn en alleen zichtbaar zijn als ze zonlicht reflecteren tegen de duisternis van de nachtelijke hemel. In dat opzicht lijken ze op de mesosferische wolken, ook wel bekend als nachtlichtende wolken, op aarde. Deze komen voor op 80 kilometer hoogte boven onze planeet, waar de dichtheid van de atmosfeer vergelijkbaar is met die van Mars op 35 kilometer. De nieuw ontdekte Marswolken komen daarom voor op een veel zeldzamere atmosferische locatie.
Op 90 - 100 kilometer boven het oppervlak van Mars is de temperatuur slechts - 193 ° Celsius. Dit betekent dat het onwaarschijnlijk is dat de wolken van water zijn gemaakt. “We observeren de wolken in superkoude omstandigheden waarbij de belangrijkste atmosferische component CO2 (kooldioxide) afkoelt tot onder het condensatiepunt. Daaruit leiden we af dat ze gemaakt zijn van kooldioxide ”, zegt Montmessin.
Maar hoe ontstaan deze wolken? SPICAM heeft het antwoord onthuld door een voorheen onbekende populatie van minuscule stofkorrels boven de 60 kilometer in de atmosfeer van Mars te vinden. De korrels zijn slechts honderd nanometer breed (een nanometer is duizend miljoenste meter).
Het zijn waarschijnlijk de ‘nucleatiecentra’ waarrond kristallen van kooldioxide ontstaan om wolken te maken. Het zijn ofwel microscopisch kleine brokstukken van de rotsen op het oppervlak op Mars die door de wind tot extreme hoogten zijn geblazen, of het zijn de brokstukken van meteoren die zijn opgebrand in de atmosfeer van Mars.
De nieuwe wolkenlaag op grote hoogte heeft gevolgen voor de landing op Mars, omdat het suggereert dat de bovenste lagen van de atmosfeer van Mars dichter kunnen zijn dan eerder werd gedacht. Dit zal een belangrijk stuk informatie zijn voor toekomstige missies, wanneer wrijving in de buitenatmosfeer wordt gebruikt om ruimtevaartuigen te vertragen (in een techniek die 'aerobraking' wordt genoemd), hetzij om te landen of om in een baan om de planeet te gaan.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
