MAVEN udforsker Mars for at forstå radiointerferens på Jorden

NASAs MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutionN) rumfartøj har opdaget "lag" og "spalter" i den elektrisk ladede del af den øvre atmosfære (ionosfæren) på Mars. Fænomenet er meget almindeligt på Jorden og forårsager uforudsigelige forstyrrelser i radiokommunikation. Imidlertid, vi forstår dem ikke helt, fordi de dannes i højder, der er meget svære at udforske på Jorden. MAVENs uventede opdagelse viser, at Mars er et unikt laboratorium til at udforske og bedre forstå dette stærkt forstyrrende fænomen.

"Lagene er så tæt over alle vores hoveder på Jorden, og kan registreres af alle med en radio, men de er stadig ret mystiske, " siger Glyn Collinson fra NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, hovedforfatter til et papir om denne forskning, der vises den 3. februar i Natur astronomi . "Hvem ville have troet, at en af ​​de bedste måder at forstå dem på er at opsende en satellit 300 millioner miles til Mars?"

Hvis din yndlingsradiostation nogensinde har sat sig fast eller er blevet erstattet af en anden station, en sandsynlig årsag er lag af elektrisk ladet gas, kaldet "plasma, "i det allerøverste område af atmosfæren, kaldet "ionosfæren". Danner pludselig og varer i flere timer, disse lag fungerer som gigantiske spejle på himlen, får radiosignaler fra langt væk til at hoppe over horisonten, hvor de kan forstyrre lokale transmissioner, som to mennesker, der prøver at tale over hinanden. Lagene kan også forårsage interferens med radiokommunikation fra fly og skibsfart, og kan blinde militær radar.

På jorden, lagene dannes i en højde af omkring 60 miles (ca. 100 km), hvor luften er for tynd til, at et fly kan flyve, men for tyk til, at nogen satellit kan kredse. Den eneste måde at nå dem på er med en raket, men disse missioner varer kun ti minutter, før de falder tilbage til Jorden. "Vi har vidst, at de eksisterer i over 80 år, men vi ved så lidt om, hvad der foregår indeni dem, fordi ingen satellit kan komme lavt nok til at nå lagene, " siger Collinson, "i det mindste, ingen satellit på jorden."

På Mars, rumfartøjer som MAVEN kan kredse i lavere højder og kan prøve disse funktioner direkte. MAVEN fører flere videnskabelige instrumenter, der måler plasmaer i atmosfæren og rummet omkring Mars. Nylige målinger fra et af disse instrumenter påviste uventede pludselige stigninger i mængden af ​​plasma, da det fløj gennem Mars ionosfære. Joe Grebowsky, tidligere MAVEN-projektforsker ved NASA Goddard, genkendte straks spidsen fra hans tidligere erfaring med raketflyvninger gennem lagene på Jorden. Ikke alene havde MAVEN opdaget, at sådanne lag kan forekomme på andre planeter end Jorden, men de nye resultater afslører, at Mars tilbyder, hvad Jorden ikke kan, et sted, hvor vi pålideligt kan udforske disse lag med satellitter.

"De lave højder, der kan observeres af MAVEN, vil udfylde et stort hul i vores forståelse af denne region på både Mars og Jorden, med virkelig betydelige opdagelser at gøre, " siger Grebowsky, en medforfatter på papiret.

MAVEN-observationer vælter allerede mange af vores eksisterende ideer om fænomenerne:MAVEN har opdaget, at lagene også har en spejlmodsætning, en "kløft, "hvor plasma er mindre udbredt. Eksistensen af ​​sådanne "spalter" i naturen var fuldstændig ukendt før deres opdagelse på Mars af MAVEN, og vælter eksisterende videnskabelige modeller, som siger, at de ikke kan dannes. Derudover i modsætning til på Jorden, hvor lagene er kortvarige og uforudsigelige, Mars-lagene er overraskende langlivede og vedvarende.

Disse nye opdagelser har allerede givet os en bedre forståelse af de grundlæggende processer, der understøtter disse lag, og fremtidig udforskning på Mars vil give os mulighed for at bygge bedre videnskabelige modeller af, hvordan de dannes. Mens, ligesom vejret, vi kan ikke forhindre dem i at dannes, måske en dag kan den nye indsigt fra Mars hjælpe os med at forudsige dem på Jorden, betyder mere pålidelig radiokommunikation for os alle.