Ligesom Jorden er Mars omgivet af en ionosfære – den del af dens øvre atmosfære, hvor stråling fra solen slår elektroner ud af atomer og molekyler, hvilket skaber ladede partikler. Den martiske ionosfære er kompleks og ændrer sig kontinuerligt i løbet af dagen, men dens rolle i atmosfærisk dynamik og radiokommunikationssignaler betyder at forstå, at det er nøglen til Mars -efterforskning.
En måde at studere Martian Ionosphere på er med radio -okkultation, hvor et rumfartøj, der kredser om Mars, sender et radiosignal til en modtager på jorden. Når det skummer over Martian Ionosphere, bøjes signalet lidt. Forskere kan måle denne brydning for at lære om Martian Ionospheric egenskaber såsom elektrondensitet og temperatur. Imidlertid kan de relative positioner af Mars, Earth og Sun Mean konventionel radio -okkultation ikke måle midten af Martian -dagen.
Nu i en artikel offentliggjort i Journal of Geophysical Research: PlaneterJacob Parrot og kolleger uddyber vores forståelse af den martiske ionosfære ved hjælp af en tilgang kaldet Mutual Radio Occultation, hvor radiosignalet ikke sendes fra en orbiter til Jorden, men mellem to Mars Orbiters. Når den ene orbiter stiger eller sætter sig bag Mars fra den andres perspektiv, passerer signalet gennem ionosfæren og bryder i henhold til ionosfærens egenskaber.
Forskerne analyserede 71 gensidige radio -okkultationsmålinger mellem to europæiske rumfartsagenturs satellitter, der kredserede Mars: Mars Express og Exomars sporer gas orbiter. Femogtredive af disse målinger blev taget tættere på middagstid end nogensinde tidligere var opnåelig, hvilket faktisk gjorde det muligt for forskere at se en ny del af Martian Ionosphere.
De nye data gjorde det muligt for forskerteamet at beregne, hvordan ionosfærens elektrondensitet ændres hele dagen. De var også i stand til at lære mere om, hvordan højderne på de øvre og nedre lag af ionosfæren – kaldet henholdsvis M2 og M1 – vary dagligt. De nye data antyder, at den maksimale elektrondensitet af M2 -lagen ændrer sig mindre dramatisk i løbet af dagen, end det er blevet antydet af tidligere forskning. Dataene viser også, at M1 faktisk eksisterer i løbet af middagstid og modsiger tidligere antagelser.
Forskerne brugte også de nye data til at beregne ionosfæriske temperaturer. De fandt ud af, at i stedet for at være hotteste ved middagstid, stiger temperaturerne i ionosfæren, når solen når Martian Sunset. Simuleringer ved hjælp af en Mars -klimamodel antyder, at den sandsynligvis er vind, der transporterer luft, snarere end solens direkte varme, der kontrollerer denne temperaturdynamik.