Trovare ossigeno atomico nell'atmosfera marziana è molto difficile da fare, il che spiega perché sono trascorsi 40 anni dall'ultima rilevazione. Negli anni '70, le missioni Viking e Mariner della NASA rilevarono l'ossigeno atmosferico marziano e ora l'Osservatorio stratosferico per l'astronomia infrarossa (SOFIA) ha rilevato l'ossigeno atomico nella parte superiore dell'atmosfera marziana chiamata mesosfera.
SOFIA è un velivolo Boeing 747 appositamente modificato che trasporta un telescopio da 100 pollici. Vola ad altitudini tra 37.000 e 45.000 piedi, il che lo mette al di sopra della maggior parte dell'umidità nell'atmosfera terrestre. Questa umidità bloccherebbe altrimenti le radiazioni infrarosse che SOFIA "vede".
"L'ossigeno atomico nell'atmosfera marziana è notoriamente difficile da misurare", ha affermato Pamela Marcum, scienziata del progetto SOFIA. "Per osservare le lunghezze d'onda dell'infrarosso lontano necessarie per rilevare l'ossigeno atomico, i ricercatori devono essere al di sopra della maggior parte dell'atmosfera terrestre e utilizzare strumenti altamente sensibili, in questo caso uno spettrometro. SOFIA offre entrambe le funzionalità. "
Un rilevatore speciale a bordo di SOFIA, il ricevitore tedesco per l'astronomia alle frequenze di Terahertz (GRANDE) ha permesso ai ricercatori di distinguere l'ossigeno atmosferico marziano dall'ossigeno terrestre. SOFIA-GREAT ha rilevato solo la metà della quantità di ossigeno che gli scienziati si aspettavano di trovare, probabilmente a causa di cambiamenti e variazioni nell'atmosfera. Questi risultati sono stati pubblicati in un documento del 2015 in Astronomia e astrofisica.
L'ossigeno atomico ha un forte effetto sull'atmosfera di Marte perché influenza il modo in cui altri gas fuggono dall'atmosfera. La sua estrema volatilità significa che si lega molto facilmente alle molecole vicine; l'ossigeno si combinerà con quasi tutti gli elementi chimici, ad eccezione dei gas nobili.
SOFIA è il più grande osservatorio aereo del mondo ed è un progetto congiunto tra la NASA e il Centro aerospaziale tedesco. SOFIA ha una cronologia delle missioni di 20 anni. I ricercatori continueranno a utilizzare SOFIA per studiare l'atmosfera marziana, al fine di comprendere meglio le variazioni del contenuto di ossigeno.
SOFIA non è l'unica missione con gli occhi sull'atmosfera di Marte. Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) della NASA è stato lanciato nel 2013 per esplorare l'atmosfera superiore di Marte e il modo in cui è influenzato dal vento solare. Si ritiene che l'atmosfera di Marte sia stata molto più densa in passato ed è stata spogliata nel tempo. L'ossigeno atomico ha avuto un ruolo nell'atmosfera di fuga di Marte in passato, e senza dubbio giocherà un ruolo in futuro. SOFIA e altre missioni come MAVEN spero di far luce sulle atmosfere passate e future di Marte.
