NASA:s rymdfarkost MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutionN) har upptäckt "lager" och "sprickor" i den elektriskt laddade delen av den övre atmosfären (jonosfären) på Mars. Fenomenet är mycket vanligt på jorden och orsakar oförutsägbara störningar i radiokommunikation. Dock, vi förstår dem inte helt eftersom de bildas på höjder som är mycket svåra att utforska på jorden. Den oväntade upptäckten av MAVEN visar att Mars är ett unikt laboratorium för att utforska och bättre förstå detta mycket störande fenomen.

"Lagret är så nära över alla våra huvuden på jorden, och kan upptäckas av alla med en radio, men de är fortfarande ganska mystiska, " säger Glyn Collinson från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, huvudförfattare till en artikel om denna forskning som visas den 3 februari i Natur astronomi . "Vem skulle ha trott att ett av de bästa sätten att förstå dem är att skjuta upp en satellit 300 miljoner miles till Mars?"

Om din favoritradiostation någonsin har fastnat eller ersatts av en annan station, en trolig orsak är lager av elektriskt laddad gas, kallas "plasma, "i den allra övre delen av atmosfären, kallas "jonosfären". Formas plötsligt och varar i flera timmar, dessa lager fungerar som gigantiska speglar på himlen, får radiosignaler från långt borta att studsa över horisonten där de kan störa lokala sändningar, som två personer som försöker prata över varandra. Skikten kan också orsaka störningar i radiokommunikation från flygplan och sjöfart, och kan blända militär radar.

På jorden, skikten bildas på en höjd av cirka 60 miles (ungefär 100 km) där luften är för tunn för ett flygplan att flyga, men för tjock för någon satellit att kretsa runt. Det enda sättet att nå dem är med en raket, men dessa uppdrag varar bara tiotals minuter innan de faller tillbaka till jorden. "Vi har vetat att de finns i över 80 år, men vi vet så lite om vad som händer inom dem, eftersom ingen satellit kan bli tillräckligt låg för att nå lagren, säger Collinson, "åtminstone, ingen satellit på jorden."

På Mars, rymdfarkoster som MAVEN kan kretsa på lägre höjder och kan prova dessa funktioner direkt. MAVEN bär flera vetenskapliga instrument som mäter plasma i atmosfären och rymden runt Mars. Nyligen genomförda mätningar från ett av dessa instrument upptäckte oväntade plötsliga toppar i mängden plasma när den flög genom Mars jonosfär. Joe Grebowsky, tidigare MAVEN-projektforskare vid NASA Goddard, kände omedelbart igen spiken från hans tidigare erfarenhet av raketflygningar genom lagren på jorden. MAVEN hade inte bara upptäckt att sådana lager kan förekomma på andra planeter än jorden, men de nya resultaten avslöjar att Mars erbjuder vad jorden inte kan, en plats där vi på ett tillförlitligt sätt kan utforska dessa lager med satelliter.

"De låga höjderna som kan observeras av MAVEN kommer att fylla en stor lucka i vår förståelse av denna region på både Mars och jorden, med riktigt betydande upptäckter att göra, säger Grebowsky, en medförfattare på tidningen.

MAVEN-observationer slår redan omkull många av våra befintliga idéer om fenomenet:MAVEN har upptäckt att lagren också har en spegel-motsats, en "spricka, " där plasma är mindre rikligt. Förekomsten av sådana "sprickor" i naturen var helt okänd innan de upptäcktes på Mars av MAVEN, och kullkastar befintliga vetenskapliga modeller som säger att de inte kan bildas. Dessutom, till skillnad från på jorden där lagren är kortlivade och oförutsägbara, marsskikten är förvånansvärt långlivade och ihållande.

Dessa nya upptäckter har redan gett oss en bättre förståelse för de grundläggande processerna som ligger till grund för dessa lager, och framtida utforskning på Mars kommer att tillåta oss att bygga bättre vetenskapliga modeller av hur de bildas. Medan, ungefär som vädret, vi kan inte hindra dem från att bildas, kanske en dag kan de nya insikterna från Mars hjälpa oss att förutse dem på jorden, vilket betyder mer tillförlitlig radiokommunikation för oss alla.