Durch die Identifizierung von Wolken in Daten des Mars Reconnaissance Orbiter kann die Öffentlichkeit die Erkenntnisse von Wissenschaftlern über die Atmosphäre des Roten Planeten vertiefen. NASA-Wissenschaftler hoffen ein grundlegendes Rätsel um die Marsatmosphäre zu lösen und die Öffentlichkeit kann helfen: Sie haben ein Projekt namens Cloudspotting on Mars organisiert, dass die Öffentlichkeit einlädt, über die Bürgerwissenschaftsplattform Zooniverse Wolken auf dem Mars zu identifizieren. Die Informationen könnten Forschern helfen herauszufinden, warum die Atmosphäre des Planeten nur ein Prozent der Dichte der Erdatmosphäre hat, obwohl es Belege dafür gibt, dass der Planet einst eine viel dichtere Atmosphäre besaß.
Der Luftdruck ist so gering, dass flüssiges Wasser einfach von der Planetenoberfläche in die Atmosphäre verdampft. Aber vor Milliarden Jahren bedeckten Flüsse und Seen den Mars, was dafür spricht, dass die Atmosphäre zu der Zeit dichter war.
Wie verlor der Mars im Laufe der Zeit seine Atmosphäre? Eine Theorie besagt, dass verschiedene Mechanismen Wasser hoch in die Atmosphäre transportiert haben könnten, wo die Sonnenstrahlung diese Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet (Wasser besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom). Wasserstoff ist leicht genug, dass es dann in den Weltraum entweichen könnte.
Wie die Erde besitzt auch der Mars Wolken aus Wassereis. Aber im Gegensatz zur Erde zeigt er auch Wolken aus Kohlenstoffdioxid (Trockeneis), die entstehen, wenn es kalt genug wird, damit die Marsatmosphäre lokal ausfrieren kann. Indem sie feststellen, wo und wie diese Wolken erscheinen, hoffen die Wissenschaftler die Struktur der mittleren Marsatmosphäre besser zu verstehen, die sich in einer Höhe von 50-80 Kilometern befindet.
„Wir wollen herausfinden, was die Entstehung von Wolken auslöst (insbesondere Wassereiswolken, die uns verraten könnten, wie Wasserdampf in die Atmosphäre gelangt) und in welchen Jahreszeiten das passiert“, sagte Marek Slipski, ein Postdoktorand am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien.
Hier kommt Cloudspotting on Mars ins Spiel. Das Projekt umfasst Daten des Mars Reconnaissance Orbiter, die im Laufe von 16 Jahren gesammelt wurden. Die Raumsonde untersucht den Roten Planeten seit 2006. Das Mars Climate Sounder Instrument an Bord der Raumsonde beobachtet die Atmosphäre in infraroten Wellenlängen, die für das menschliche Auge nicht sichtbar sind. In den Messungen des Instruments während der Umkreisungen erscheinen die Wolken als Bögen. Das Team braucht Hilfe auf Zooniverse bei der Sichtung der Daten und der Markierung der Bögen, so dass die Wissenschaftler genauer untersuchen können, wo in der Atmosphäre sie auftreten.
„Wir haben jetzt 16 Jahre mit Daten zum Sichten, was sehr wertvoll ist: Sie lassen uns sehen, wie die Temperaturen und Wolken sich im Laufe verschiedener Jahreszeiten und von Jahr zu Jahr verändern“, sagte Armin Kleinboehl, der stellvertretende leitende Forscher des Mars Climate Sounder am JPL. „Aber für ein kleines Team ist das eine Menge Daten zum Sichten.“
Obwohl man mit Algorithmen experimentiert hat, um die Bögen in den Daten des Mars Climate Sounder zu identifizieren, ist es für Menschen viel einfacher, sie mit den Augen zu entdecken. Aber Kleinboehl sagte, dass das Cloudspotting Projekt auch helfen könne, bessere Algorithmen zu trainieren, die diese Arbeit in der Zukunft ausführen könnten. Darüber hinaus umfasst das Projekt gelegentliche Webinare, in denen die Teilnehmer von den Wissenschaftlern erfahren können, wie die Daten genutzt werden.
Cloudspotting on Mars ist das erste Planetenforschungsprojekt, das vom Citizen Science Seed Funding Program der NASA finanziert wird. Das Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem International Institute for Astronautical Sciences durchgeführt.
Das JPL, eine Abteilung des Caltech in Pasadena (Kalifornien), leitet die Mars Reconaissance Orbiter Mission und das Mars Climate Sounder Instrument für das Science Mission Directorate der NASA in Washington.
(THK)
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