Menemukan oksigen atom di atmosfer Mars sangat sulit dilakukan, yang menjelaskan mengapa itu sudah 40 tahun sejak terakhir kali terdeteksi. Pada tahun 1970-an, misi Viking dan Mariner NASA mendeteksi oksigen atmosfer Mars, dan sekarang, Observatorium Stratosfera untuk Astronomi Inframerah (SOFIA) telah mendeteksi oksigen atom di bagian atas atmosfer Mars yang disebut mesosfer.
SOFIA adalah pesawat Boeing 747 yang dimodifikasi khusus yang membawa teleskop 100 inci. Ia terbang di ketinggian antara 37.000 hingga 45.000 kaki, yang menempatkannya di atas sebagian besar kelembaban di atmosfer Bumi. Kelembaban ini jika tidak akan menghalangi radiasi infra merah yang SOFIA “lihat.”
"Oksigen atom di atmosfer Mars terkenal sulit diukur," kata Pamela Marcum, ilmuwan proyek SOFIA. "Untuk mengamati panjang gelombang inframerah-jauh yang diperlukan untuk mendeteksi oksigen atom, para peneliti harus berada di atas mayoritas atmosfer Bumi dan menggunakan instrumen yang sangat sensitif, dalam hal ini spektrometer. SOFIA menyediakan kedua kemampuan tersebut. ”
Sebuah detektor khusus di papan SOFIA, Penerima Jerman untuk Astronomi di Frekuensi Terahertz (GREAT) memungkinkan para peneliti untuk membedakan oksigen atmosfer Mars dari oksigen Bumi. SOFIA-GREAT hanya mendeteksi setengah jumlah oksigen yang diharapkan oleh para ilmuwan, yang mungkin disebabkan oleh perubahan dan variasi di atmosfer. Hasil ini dipublikasikan dalam makalah 2015 di Jakarta Astronomi dan Astrofisika.
Oksigen atomik memiliki efek kuat pada atmosfer Mars karena memengaruhi bagaimana gas-gas lain keluar dari atmosfer. Volatilitas ekstremnya berarti sangat mudah mengikat dengan molekul terdekat; Oksigen akan bergabung dengan hampir semua unsur kimia, kecuali untuk gas mulia.
SOFIA adalah observatorium udara terbesar di dunia, dan merupakan proyek bersama antara NASA dan German Aerospace Center. SOFIA memiliki garis waktu misi 20 tahun. Para peneliti akan terus menggunakan SOFIA untuk mempelajari atmosfer Mars, untuk lebih memahami variasi kandungan oksigen.
SOFIA bukan satu-satunya misi yang memperhatikan atmosfer Mars. NASA Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) diluncurkan pada 2013 untuk menjelajahi atmosfer atas Mars, dan bagaimana hal itu dipengaruhi oleh angin matahari. Diperkirakan bahwa atmosfer Mars jauh lebih tebal di masa lalu, dan telah dilucuti dari waktu ke waktu. Oksigen atom berperan dalam atmosfer Mars yang melarikan diri di masa lalu, dan tidak diragukan lagi akan memainkan peran di masa depan. SOFIA dan misi lain seperti MAVEN diharapkan akan memberi penerangan tentang atmosfer Mars di masa lalu dan masa depan.
