Wie der Sonnenwind die Marsatmosphäre abbaut

maven-graphics

Der grundsätzliche Prozess ist schon seit Jahrzehnten bekannt: Weil der Schwerkraft des Mars so gering ist, reißt der Sonnenwind beständig Gas mit und baut sie mit der Zeit ab. Zum ersten Mal direkt beobachtet hat dies 1989 das ASPERA-Instrument auf dem sowjetischen Orbiter Phobos 2 (der vor dem Fehlschlag mit der Phobos-Naherkundung durchaus erfolgreich war), später dann ASPERA-3 auf dem Mars Express: Die konkreten Zahlen zur Verlustrate widersprachen sich zwar, aber inzwischen gibt es eine neue Analyse der Phobos-Messungen, die auf einen Verlust von 2-3 x 10^25 Ionen pro Sekunde während des Sonnenmaximums kommt. Derzeit kümmert sich der MAVEN der NASA um das Problem, und heute sind zahlreiche Papers aus der Primärmission erschienen, die sich dem Ende nähert: Drei Übersichts-Artikel sind Open-Access!

Insbesondere wird jetzt besser verstanden, dass etwa 1/4 der Ionen über eine – von einem am Mars durch den Sonnenwind induzierten elektrischen Feld gesteuerte – „Plume“ nach Norden hin entweicht, der Großteil über einen Schweif nur nur wenige einfach abgestreift werden. Die Verlustrate wird zu aktuell rund 2-3 x 10^24 Ionen (oder etwa 100 Gramm) pro Sekunde angegeben, wobei das aber bei hoher Sonnenaktivität um einen Faktor 10 ansteigen kann: Das ist grob mit den Phobos-Zahlen verträglich, und auch der NASA ist klar, dass MAVEN die lange bekannten Prozesse nurmehr detaillierter beleuchtet. Da die Sonnenaktivität in der fernen Vergangenheit höher war, müsste damals auch der Atmosphären-Abbau schneller vonstatten gegegangen sein, doch das ist quantitativ nur schwer zu fassen: auch Press Releases von AGU, U Colorado und NASA, ein paar Minuten Soundbites von deren Pressekonferenz heute, von der auch diese Grafik und die obige stammen, und Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier. [NACHTRÄGE: eine Aufzeichnung der PK, mehr Press Releases hier und hier und weitere Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier]

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Und noch mehr Vorgänge in der Mars-Atmosphäre: An diesen 19 Stellen hat das SPICAM-Instrument auf dem Mars Express zwischen 2004 und 2014 Aurora-Erscheinungen gesehen: in Farbe dahinter Messungen des schwachen Rest-Magnetfelds des Planeten durch den Mars Global Surveyor, wobei blau offene und rot geschlossene Feldlinien bedeutet – und vorzugsweise über der Grenze dazwischen hat es bei den 113 Nachtorbits sekundenlange Leuchterscheinungen im Ultravioletten gegeben. Wie sich auch zusammen mit In-Situ-Messungen von Elektronen ergibt, müssen die Bedingungen schon sehr besonders sein, damit der Mechanismus überhaupt funktioniert. Auch ein indischer TV-Bericht zum ersten Orbit-Jahr der Mars Orbiter Mission, die heute vor 2 Jahren startete, eine Änderung im Speicher des MRO, späte Erkenntnisse aus Daten von Spirit und die Startvorbereitungen für InSight nächsten März.

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Und letztens anderswo im Sonnensystem: vom Oktober eine erst jetzt aufgetauchte Enceladus-Nahaufnahmen von Cassini (auch irdische Analoga für Titans Dünen) und vom September ein Bild des Rosetta-Kometen C-G vom Gaia-Satelliten (auch Ideen zu Rosettas ‚Landung‘, die seit Monaten de facto beschlossen ist) und ein Ceres-Krater aus 1470 km Höhe (auch das neueste Dawn-Blog zur weiteren Annäherung und ein langes Interview zur Mission bisher). Derweil hat Yutu den Betriebsrekord für Mondrover gebrochen, auch wenn er nicht mehr rollt (und das Teleskop auf dem Lander tut’s auch noch), während die Alterbestimmung von Mondgestein neu ‚geregelt‘ wurde. Außerdem neue Erkenntnisse von Voyager 1 zum Übergang ins ISM (mehr und mehr) – und New Horizons hat alle 4 Manöver absolviert, um Kurs auf das 2. Ziel zu nehmen, plus schattige Überlegungen und die größten Überraschungen im Pluto-System.

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