קשה למצוא מציאת חמצן אטומי באטמוספירה של מאדים, מה שמסביר מדוע עברו 40 שנה מאז התגלה לאחרונה. בשנות השבעים, משימות הוויקינגים והמרינר של נאס"א זיהו חמצן אטמוספרי ממאדים וכעת מצפה הכוכבים הסטראטוספרי לאסטרונומיה אינפרא אדום (SOFIA) זיהה חמצן אטומי בחלק העליון של האטמוספירה המאדים המכונה מזוספרה.
SOFIA הוא מטוס בואינג 747 ששונו במיוחד ונושא טלסקופ 100 אינץ '. הוא טס בגבהים שבין 37,000 ל 45,000 רגל, מה שמציב אותו מעל לרוב הלחות באטמוספירה של כדור הארץ. לחות זו תחסום אחרת את קרינת האינפרא אדום ש- SOFIA "רואה".
"חמצן אטומי באטמוספירה של מאדים קשה למדי למדי," אמרה פמלה מרקום, מדענית פרויקט SOFIA. "כדי לצפות באורכי הגל האינפרא אדום הרחוק הנחוצים לגילוי חמצן אטומי, החוקרים חייבים להיות מעל לרוב האטמוספרה של כדור הארץ ולהשתמש במכשירים רגישים מאוד, במקרה זה ספקטרומטר. SOFIA מספקת את שתי היכולות. "
גלאי מיוחד שעל סיפון SOFIA, המקלט הגרמני לאסטרונומיה בתדרים Terahertz (GREAT), איפשר לחוקרים להבחין בין חמצן אטמוספרי ממאדים לבין חמצן ארצי. SOFIA-GREAT גילתה רק מחצית מכמות החמצן שהמדענים ציפו למצוא, וזה ככל הנראה נובע משינויים ושונות באטמוספרה. תוצאות אלה פורסמו במאמר משנת 2015 ב אסטרונומיה ואסטרופיסיקה.
חמצן אטומי משפיע חזק על האטמוספרה של מאדים מכיוון שהוא משפיע על האופן בו גזים אחרים בורחים מהאטמוספרה. זוהי תנודתיות קיצונית פירושה שהיא נקשרת למולקולות סמוכות בקלות רבה; חמצן ישתלב כמעט עם כל היסודות הכימיים, למעט הגזים האצילים.
SOFIA הוא המצפה המוטס הגדול בעולם, והוא פרויקט משותף בין נאס"א למרכז התעופה והחלל הגרמני. ל- SOFIA יש קו זמן של 20 שנה למשימה. החוקרים ימשיכו להשתמש ב- SOFIA כדי לחקור את האווירה של מאדים, בכדי להבין טוב יותר את הווריאציות בתכולת החמצן.
SOFIA אינה המשימה היחידה עם עיניים לאווירה של מאדים. Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) של נאס"א הושק בשנת 2013 כדי לחקור את האווירה העליונה של מאדים וכיצד הוא מושפע מרוח השמש. נהוג לחשוב שהאווירה של מאדים הייתה הרבה יותר סמיכה בעבר, והיא הופשטה לאורך זמן. חמצן אטומי מילא תפקיד באווירת הבריחה של מאדים בעבר, וללא ספק ישמש תפקיד בעתיד. סופיה ומשימות אחרות כמו MAVEN ישפכו מעט אור על אטמוספירות העבר והעתיד של מאדים.
