Het ruimtevaartuig MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) van NASA heeft "lagen" en "kloven" ontdekt in het elektrisch geladen deel van de bovenste atmosfeer (de ionosfeer) van Mars. Het fenomeen komt veel voor op aarde en veroorzaakt onvoorspelbare verstoringen van radiocommunicatie. Echter, we begrijpen ze niet volledig omdat ze zich vormen op hoogten die op aarde erg moeilijk te verkennen zijn. De onverwachte ontdekking door MAVEN laat zien dat Mars een uniek laboratorium is om dit zeer ontwrichtende fenomeen te onderzoeken en beter te begrijpen.

"De lagen zijn zo dichtbij boven al onze hoofden op aarde, en kan worden gedetecteerd door iedereen met een radio, maar ze zijn nog steeds behoorlijk mysterieus, " zegt Glyn Collinson van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, hoofdauteur van een artikel over dit onderzoek dat op 3 februari verschijnt in Natuurastronomie . "Wie had gedacht dat een van de beste manieren om ze te begrijpen is om een ​​satelliet 300 miljoen mijl naar Mars te lanceren?"

Als uw favoriete radiostation ooit is vastgelopen of is vervangen door een ander station, een waarschijnlijke oorzaak zijn lagen elektrisch geladen gas, genaamd "plasma, " in het allerhoogste deel van de atmosfeer, de "ionosfeer" genoemd. Plotseling vormend en enkele uren aanhoudend, deze lagen fungeren als gigantische spiegels in de lucht, waardoor radiosignalen van veraf over de horizon stuiteren waar ze lokale uitzendingen kunnen verstoren, als twee mensen die door elkaar heen proberen te praten. De lagen kunnen ook interferentie veroorzaken met radiocommunicatie door vliegtuigen en scheepvaart, en kan militaire radar verblinden.

op aarde, de lagen vormen zich op een hoogte van ongeveer 60 mijl (ongeveer 100 km) waar de lucht te dun is voor een vliegtuig om te vliegen, maar te dik voor een satelliet om in een baan om de aarde te draaien. De enige manier om ze te bereiken is met een raket, maar deze missies duren slechts tientallen minuten voordat ze terugkeren naar de aarde. "We weten al meer dan 80 jaar dat ze bestaan, maar we weten zo weinig over wat er in hen omgaat, omdat geen enkele satelliet laag genoeg kan komen om de lagen te bereiken, " zegt Collinson, "minstens, geen satelliet op aarde."

op Mars, ruimtevaartuigen zoals MAVEN kunnen op lagere hoogten in een baan om de aarde draaien en kunnen deze functies direct bemonsteren. MAVEN heeft verschillende wetenschappelijke instrumenten bij zich die plasma's meten in de atmosfeer en de ruimte rond Mars. Recente metingen van een van deze instrumenten detecteerden onverwachte plotselinge pieken in de overvloed aan plasma terwijl het door de ionosfeer van Mars vloog. Joe Grebowsky, voormalig MAVEN-projectwetenschapper bij NASA Goddard, herkende de piek onmiddellijk van zijn eerdere ervaring met raketvluchten door de lagen op aarde. Niet alleen had MAVEN ontdekt dat dergelijke lagen op andere planeten dan de aarde kunnen voorkomen, maar de nieuwe resultaten laten zien dat Mars biedt wat de aarde niet kan, een plek waar we deze lagen met satellieten betrouwbaar kunnen verkennen.

"De lage hoogten die door MAVEN waarneembaar zijn, zullen een grote leemte opvullen in ons begrip van deze regio op zowel Mars als aarde, met echt belangrijke ontdekkingen te doen, " zegt Grebowsky, een co-auteur op het papier.

MAVEN-waarnemingen doen al veel van onze bestaande ideeën over de verschijnselen omverwerpen:MAVEN heeft ontdekt dat de lagen ook een spiegel hebben die tegenovergesteld is, een "breuk, " waar plasma minder overvloedig is. Het bestaan ​​van dergelijke "kloven" in de natuur was volledig onbekend vóór hun ontdekking op Mars door MAVEN, en vernietigt bestaande wetenschappelijke modellen die zeggen dat ze zich niet kunnen vormen. Aanvullend, in tegenstelling tot op aarde waar de lagen van korte duur en onvoorspelbaar zijn, de Martiaanse lagen zijn verrassend langlevend en persistent.

Deze nieuwe ontdekkingen hebben ons al een beter begrip gegeven van de fundamentele processen die aan deze lagen ten grondslag liggen, en toekomstige verkenning op Mars zal ons in staat stellen betere wetenschappelijke modellen te bouwen van hoe ze zich vormen. Terwijl, net als het weer, we kunnen niet voorkomen dat ze zich vormen, misschien kunnen de nieuwe inzichten van Mars ons ooit helpen om ze op aarde te voorspellen, wat meer betrouwbare radiocommunicatie betekent voor ons allemaal.