Mencari oksigen atom di atmosfer Mars sangat sukar dilakukan, yang menjelaskan mengapa sudah 40 tahun sejak ia terakhir dikesan. Pada tahun 1970-an, misi Viking dan Mariner NASA mengesan oksigen atmosfer Martian, dan kini, Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) telah mengesan oksigen atom di bahagian atas atmosfer Mars yang disebut mesosfera.
SOFIA adalah pesawat Boeing 747 yang diubahsuai khas yang membawa teleskop 100 inci. Ia terbang pada ketinggian antara 37.000 hingga 45.000 kaki, yang meletakkannya di atas sebahagian besar kelembapan di atmosfer Bumi. Kelembapan ini akan menyekat sinaran inframerah yang "dilihat" oleh SOFIA.
"Oksigen atom di atmosfer Mars sangat sukar diukur," kata Pamela Marcum, saintis projek SOFIA. "Untuk melihat panjang gelombang inframerah yang diperlukan untuk mengesan oksigen atom, para penyelidik mesti berada di atas sebahagian besar atmosfera Bumi dan menggunakan instrumen yang sangat sensitif, dalam hal ini spektrometer. SOFIA menyediakan kedua-dua keupayaan. "
Pengesan khas yang berada di atas kapal SOFIA, Penerima Astronomi Jerman di Terahertz Frequency (HEBAT) membolehkan para penyelidik membezakan oksigen atmosfera Mars dengan oksigen Bumi. SOFIA-HEBAT hanya mengesan separuh jumlah oksigen yang diharapkan para saintis dijumpai, yang mungkin disebabkan oleh perubahan dan variasi atmosfera. Hasil ini diterbitkan dalam makalah 2015 di Astronomi dan Astrofizik.
Oksigen atom mempunyai kesan kuat terhadap atmosfer Mars kerana mempengaruhi bagaimana gas lain melarikan diri dari atmosfera. Volatiliti yang melampau bermaksud ia mudah terikat dengan molekul berdekatan; oksigen akan bergabung dengan hampir semua unsur kimia, kecuali gas mulia.
SOFIA adalah balai cerap udara terbesar di dunia, dan merupakan projek bersama antara NASA dan Pusat Aeroangkasa Jerman. SOFIA mempunyai garis masa misi 20 tahun. Para penyelidik akan terus menggunakan SOFIA untuk mengkaji atmosfer Mars, untuk lebih memahami variasi kandungan oksigen.
SOFIA bukan satu-satunya misi dengan melihat suasana Mars. Atmosphere Mars dan Volatile EvolutioN (MAVEN) NASA dilancarkan pada tahun 2013 untuk meneroka atmosfer atas Mars, dan bagaimana ia dipengaruhi oleh angin suria. Dugaan bahawa atmosfer Mars jauh lebih tebal pada masa lalu, dan telah lama hilang. Oksigen atom berperanan dalam atmosfer Mars yang melarikan diri pada masa lalu, dan tidak diragukan lagi akan memainkan peranan di masa depan. SOFIA dan misi lain seperti MAVEN mudah-mudahan akan memberi penerangan mengenai atmosfer Mars masa lalu dan masa depan.
