NASAs Perseverance-rover har oppdaget et fenomen forskerne hadde mistet håpet om noen gang å se på Mars.
På jorden, når forholdene er helt riktige, kan iskrystaller i atmosfæren fordreie sollys for å skape utseendet til en lys flekk på hver side av sol, eller av en glorie som ringer den. Og forskere har lenge trodd at et lignende optisk triks kan forekomme på andre planeter også. Men til tross for tiår med robotutforskere på overflaten av Mars Ved å fange utallige tusenvis av fotografier av himmelen, hadde forskerne ikke sett noen tegn til en solglorie.
Frem til 15. desember 2021, altså.
“Utholdenhet virkelig overrasket oss med noen av bildene vi fikk tilbake i desember,” sa Mark Lemmon, en planetarisk forsker ved Space Science Institute, et nonprofit forskningsinstitutt i Boulder, til Space.com.
“Jeg har vært involvert i dette lenge, og vi har lett etter glorier overalt og i mange bilder,” la han til. “Jeg så på det og tenkte:” Jeg kommer til å ha vanskelig for å finne en forklaring på dette. Fordi alt har vært en falsk alarm, og det ser bare så mye ut som en glorie at jeg trodde det kom til å bli mye arbeid å finne ut hva som egentlig foregikk.”
I slekt: 12 fantastiske bilder fra Perseverance-roverens 1. år på Mars
Is på himmelen
Selv på Jordkrever det spesielle forhold for at en glorie skal vises rundt solen.
Sollyset må møte blyantlignende iskrystaller som virvler gjennom Jordens atmosfære, vanligvis i form av pisket cirrusskyer veldig høyt oppe. Den sekskantede strukturen til vanniskrystaller dikterer størrelsen på glorien, i 22 graders avstand fra solen, eller omtrent bredden av to knyttnever som holdes på armlengdes avstand.
Hvis krystallene er for små eller skyene er for tykke eller for varme, er solen alene – ingen glorie. Krystaller av andre kjemikalier i atmosfæren kan ha en lignende effekt, men krystallstrukturen til hvert kjemikalie vil skape en halo med en særegen størrelse. “Det er nesten som et fingeravtrykk som forteller deg hva elementet var, hva formen på partikkelen var, og deretter litt om størrelsen,” sa Lemmon.
Karbondioksid er mye mer rikelig i Mars atmosfære enn vann er, så teamet sjekket hvor store gloriekrystaller av tørris ville skape, men den beregningen stemte ikke med det Perseverance hadde sett.
Og heller ikke noe annet som Lemmon og kollegene hans sjekket.
De undersøkte om kameraet selv kunne ha skapt den lyse ringen, men funksjonen stemte ikke overens med slike artefakter i andre bilder. Dessuten var det merkelige bildet en del av en sekvens på fem bilder Perseverance tok mens de panorerte over himmelen; sola og glorie dukket opp i tre, hver gang på et annet sted i rammen.
Og det var definitivt ikke støv. “Vi har mange bilder som viser deg hva slags egenskaper du får fra støv på himmelen, og vi vet med sikkerhet at du aldri får en glorie av det,” Lemmon, nå hovedforfatter på et papir som beskriver jobb, sa. “Det var egentlig ingen andre kandidater.”
Studerer en fremmed atmosfære
Forskere har brukt flere tiår på å studere Mars-atmosfæren, både som en måte å forstå Mars på og også som en måte å forstå atmosfærer mer generelt.
“Hver planet som har en atmosfære er et laboratorium for hvordan atmosfærer fungerer,” sa Lemmon. “Vi kan ikke forstå noe helt ved å se på ett eksempel på det og deretter prøve å finne ut hvordan det ville vært hvis ting var litt annerledes.”
Og mens flåten av orbitere som har kretset rundt den røde planeten gjennom flere tiår har utmerket seg med å samle atmosfæriske data, trenger forskerne mer: utsikt fra overflaten. “Alt vi kan lære om atmosfæren hvor som helst på Mars – å se på skyene, se på støvstormene, se på støvdjevler – vi må validere hvordan den spiller der ute på overflaten, der været betyr noe,” sa Lemmon .
Det er derfor Perseverance, i likhet med Mars-lander- og roveroppdrag før den, er utstyrt med en liten værstasjon, og hvorfor forskere ikke holder roverens kameraer resolutt rettet mot bakken. Utholdenhet bærer til og med SkyCam, et kamera som bare ser opp og tar bilder hver Mars-dag, eller sol; mange bilder fra roverens navigasjonskamera viser også et stykke himmel. (NavCam tok bildet der Lemmon identifiserte glorie.)
Og tilstedeværelsen av en glorie rundt solen lærer forskere om Mars atmosfære, spesielt at iskrystaller kan vokse seg større enn noen som forskere har målt direkte. Men med bare ett eksempel i hånden, er Lemmon nølende med å trekke noen feiende konklusjoner.
“Jeg tror det viktigste for oss er at vi har lært at det er en ting som kan skje,” sa han. “Vi må se hardere etter det på Perseverance, på den siden.”
Spesielt er Lemmon ivrig etter neste gang Mars går inn i samme sesong som desember 2021-observasjonene, det forskerne kaller aphelion-skybeltesesongen, som neste gang vil rulle rundt når jordens nordlige halvkule er om sommeren neste år. “Når det kommer igjen, vil vi bruke hele sesongen på å lete etter dette og være klare til å følge opp og prøve å undersøke mer detaljert om vi ser noe,” sa Lemmon.
Forskningen er beskrevet i en papir (åpnes i ny fane) publisert 3. september i Geophysical Research Letters.
Send e-post til Meghan Bartels på [email protected] eller følg henne på Twitter @meghanbartels. Følg oss på Twitter @Spacedotcom og på Facebook.