研究者たちは、マーズの北極渦巻き内部でオゾンが劇的に蓄積しているのを観測した。この場所では極端な寒さと暗闇が水蒸気を凍結させる。この現象は、ESAとNASAの軌道機のデータを使用して検出され、惑星の古代大気化学と潜在的な居住可能性についての洞察を提供する。発見はヘルシンキでの合同会議で発表された。
マーズの北極渦巻きは厳しい冬の条件を生み出し、温度が外側よりも約40度セルシウス低くなり、表面近くから30キロメートル上空まで達する。この極端な寒さは、長く続く火星の冬の継続的な暗闇と相まって、大気中の希薄な水蒸気を凍結させ、極冠の氷に沈着させる。
通常、紫外線の日光は水蒸気分子を分解し、それらがオゾンと反応して破壊する。しかし、水蒸気が完全に凍結すると、これらの破壊的な反応が止まり、渦巻き内部でオゾンレベルが制御されずに上昇する。「オゾンはマーズで非常に重要なガスです—それは非常に反応性の高い酸素の形態で、大気中の化学反応の速さを教えてくれます」と、研究を主導したオックスフォード大学のケビン・オルセン博士は述べた。
オゾンの変動性を測定することで、科学者たちはマーズの大気が時間とともにどのように進化したかをよりよく理解でき、かつて地球のような保護オゾン層を持っていたかどうかも含まれる。そのような層は表面を紫外線放射から守り、数億年前に惑星を生命に適したものにしていた可能性がある。欧州宇宙機関のエクソマーズ・ローゼリンド・フランクリン・ローバーは、2028年の打ち上げ予定で、古代生命の兆候を探すことを目指している。
極渦は、マーズの季節サイクルの一部として形成され、25.2度の軸傾斜によって駆動される。地球のように不安定になり移動し、稀な研究機会を提供する。「マーズの北極の冬は地球のように完全な暗闇を経験するため、非常に研究しにくい」とオルセンは指摘した。
観測はESAのエクソマーズ・トレース・ガス・オービターから得られ、大気化学スイートを使用して大気を通じた日光の吸収を分析した。暗い渦巻き内部を探るため、研究者たちはNASAのマーズ・リコンnaissance・オービターのマーズ・クライメート・サウンダーと照合し、温度の急落を進入の兆候として特定した。「温度の急落を探しました—渦巻き内部にある確実な兆候です」とオルセンは説明した。これらの結果は、ヘルシンキでのEPSC-DPS2025合同会議で発表され、渦巻き内部と外部の大気化学の違いを強調している。