Tiedotearkisto: 2013

Science: Arvio Marsin pintakerroksen vesimäärästä tarkentuu

30.9.2013 13:12

Marsin pinnalle 6.8.2012 laskeutunut NASAn Curiosity-mönkijä on tarkentanut arvioita Marsin pinnan vesimäärästä. NASAn tutkimusryhmässä on mukana Ilmatieteen laitos.

Kuva: NASA Curiosityn CHEMCAM laserspektrometri ampuu laserpulsseja tutkittavaan kohteeseeen, ja mittaa syntyvän leimahduksen spektrosḱooppisesti, ja saa näin selville kohteen alkuainejakauman.

Kuva: NASA Curiosityn CHEMCAM laserspektrometri ampuu laserpulsseja tutkittavaan kohteeseeen, ja mittaa syntyvän leimahduksen spektrosḱooppisesti, ja saa näin selville kohteen alkuainejakauman.

Science-lehdessä 27. syyskuuta julkaistu tutkimus kertoo, että NASAn Curiosity-kulkijan havaintojen mukaan Marsissa päiväntasaajan lähellä Galen kraatterin pintakerroksessa on vettä noin kaksi prosenttia, mikä on aiempien arvioiden alareunassa. NASAn johtamassa tutkimusryhmässä on mukana myös Ilmatieteen laitos Suomen Akatemian rahoituksella. Aiemmat kiertoratahavaintoihin perustuneet vesimäärän arviot vaihtelivat 2–12 prosentin välillä. Tämä arvio perustui lähinnä Mars Odyssey -luotaimen mittauksiin. Korkeammilla leveysasteilla vettä arvioidaan olevan pintakerroksessa huomattavasti enemmän, mikä perustuu sekä kiertoratahavaintoihin, että Phoenix-laskeutujan mittauksiin vuonna 2008.

Päähavaintolaitteena Marsin pintakerroksen tutkimuksessa oli Curiosityn ChemCam laserspektrometri, joka selvittää kohteiden alkuainepitoisuuden ampumalla niihin laserpulsseja, ja tutkii laserpulssien aiheuttamat leimahduksesta spektroskooppisesti. ChemCAM voi tutkia ympäristöään laserpulssien avulla jopa noin seitsemän metrin etäisyydeltä. Tutkimuksessa tarvittavat kaasukehän suhteellisen kosteuden havainnot tehtiin Ilmatieteen laitoksen toimittamalla REMS-H -laitteella.

Tutkimusryhmä selvitti myös vesihöyryn siirtymistä Marsin kaasukehän ja pintakerroksen välillä. Tässä prosessissa kaasukehän suhteellisella kosteudella on merkittävä rooli.
–Tämän tutkimuksen aikana ei havaittu vuorokausisykliin liittyvää veden kiertoa ilmakehän ja pintakerroksen välillä, toteaa Ilmatieteen laitoksen tutkimuspäällikkö Ari-Matti Harri. ChemCamin toiminta-aikana kaasukehän suhteellinen kosteus oli alhainen, noin 20 prosenttia. Pidemmällä aikajänteellä, sekä suuremmilla kaasukehän suhteellisen kosteuden arvoilla veden kiertoa pintakerroksen ja kaasukehän välillä todennäköisesti tapahtuu, Ari-Matti Harri jatkaa.

Ilmatieteen laitoksen laitteet Marsissa tuottavat uusia havaintosarjoja

Ilmatieteen laitos on toimittanut Curiosity -kulkijan paine- ja kosteusmittausinstrumentit (REMS-P ja REMS-H), joilla tutkitaan Marsin kaasukehän. Instrumentit toimivat osana espanjalaisen INTA-CAB-laitoksen mönkijään toimittamaa Marsin ympäristöä tutkivaa REMS instrumenttipakettia.

REMS-H ja REMS-P -mittalaitteet ovat tähän mennessä havainnoineet Marsin kaasukehän painetta ja kosteutta noin 400 päivää, siis hieman yli puoli Marsin vuotta. Tavoitteena on saada kerättyä paine- ja kosteusaikasarja kokonaisen Marsin vuoden ajalta. Näin saataisiin Viking-laskeutujien (1976 - 82) jälkeen toinen mittaussarja, joka kattaisi kokonaisen Marsin vuoden ajan. Havaintojen avulla tutkitaan Marsin kaasukehän käyttäytymistä sekuntien mittakaavasta Marsin vuodenaikojen vaihteluun. Näin pystytään tutkimaan myös Marsin ilmaston muutosta viimeisten 40 vuoden aikana vertaamalla Viking -laskeutujien ja Curiosityn havaintosarjoja yhdessä kiertoratahavaintojen kanssa.
Tällä hetkellä Curiosity suuntaa kohti Galen kraatterin keskellä olevaa Mt. Sharp -vuorta, jonka pintakerrostumia tutkimalla Curiosity pyrkii selvittämään Marsin satojen miljoonien vuosien takaisia ympäristöolosuhteita.

Marsin kaasukehä muistuttaa Maan ilmakehää

Marsin hiilidioksidista koostuva kaasukehä on kuiva, kylmä ja noin 100 kertaa harvempi kuin maan ilmakehä. Maan ja Marsin lähes samansuuruiset kiertoakselin kallistuskulma sekä vuorokauden pituudet johtavat siihen, että Maan ja Marsin kaasukehät käyttäytyvät samalla tavoin. Marsin ja Maan ilmakehien samanlaiset piirteet antavat aiheen vertailevaan planeettatutkimukseen. ”Tutkimalla Marsia voimme myös oppia jotakin uutta Maapallosta ja sen ilmakehästä, minkä takia tämä on Ilmatieteen laitoksen kannalta merkittävä tutkimuskohde, Ari-Matti Harri tiivistää. Kaasukehien samankaltaisuus on mahdollistanut sen, että Ilmatieteen laitos on yhdessä Helsingin yliopiston kanssa siirtänyt mm. pohjoismaissa käytetyn sää-ennustemallin (HIRLAM) toimimaan Marsissa tutkimuskäytössä.

Ensimmäinen spektritulos Marsista (elokuu 2012).

Lisätietoja:

Tutkimuspäällikkö Ari-Matti Harri, puh. 050 337 5623, Ari-Matti.Harri@fmi.fi
Ilmatieteen laitoksen MSL-verkkosivut: http://space.fmi.fi/msl
NASAn MSL-verkkosivut: http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/