Źródło zdjęcia: ESA
Uważana za sugerującą życie atmosfera metanu na innej planecie jest uważana za jednego z czterech najlepszych kandydatów do wykrywania warunków mieszkaniowych za pomocą teledetekcji i spektrografu teleskopowego. Chociaż metan można wytwarzać zarówno w procesach biologicznych, jak i niebiologicznych, jest on również rozkładany metodami niebiologicznymi, więc wysokie stężenie często interpretuje się jako wymagające źródła do jego uzupełnienia. Jeśli metabolizm jest tym źródłem, mogą istnieć pewne warunki wstępne dla ekosystemu w stanie równowagi.
Na Ziemi występują cztery gazy związane z obecnością warunków życia i życia: para wodna, dwutlenek węgla, metan i tlen cząsteczkowy (O2 lub jego zastępca, ozon O3). Woda jest niezbędna w całej biologii, którą dziś rozumiemy, podczas gdy wymiana dwutlenku węgla i tlenu stanowi zbiorowy respirator do fotosyntezy i oddychających światów. Dominującym obecnie gazem na Marsie jest zdecydowanie dwutlenek węgla.
W przypadku metanu istnieje kilka organizmów metanogennych, które wymagają zużycia tego gazu w celu utrzymania. Metanogeneza przekształca dwutlenek węgla w metan. Ponieważ silne reakcje chemiczne szybko niszczą (utleniają) metan na powierzchni Marsa, jeśli metan zostanie dzisiaj znaleziony, musi być pewne uzupełnienie, które daje wskazówkę dla aktywnej biologii. Taka biosynteza pozostawia wszechobecny ślad życia nawet w okazach, w których nie widać skamielin.
Michael J. Mumma z Goddard Space Flight Center po raz pierwszy poinformował na plakacie na niedawnej konferencji planetarnej [DPS], że jego wstępne poszukiwania metanu za pomocą obu naziemnych teleskopów podczerwieni znalazły coś interesującego. Jego badanie ujawniło intrygujące oznaki tego, co może być linią widmową metanu w marsjańskiej atmosferze.
Wskazówki te zostały teraz potwierdzone przez europejskiego orbitera Mars Express. Za pomocą przyrządu zwanego Planetarnym Spektrometrem Fouriera (PFS) praca opisana w magazynie Nature zidentyfikowała charakterystyczny spektralny odcisk palca metanu. „Wykryliśmy metan w stężeniach dziesięciu części na miliard”, powiedział Vittorio Formisano z Instytutu Fizyki Przestrzeni Międzyplanetarnej w Rzymie i główny badacz w zespole PFS.
Obecna marsjańska atmosfera jest o 99% cieńsza niż na Ziemi. Średnie temperatury powierzchni wynoszą -64 F (-53 C), ale wahają się od 200 poniżej zera podczas nocy polarnych do 80 F (27 C) w szczycie w południe w pobliżu równika. Globalny obraz Marsa jest czasami porównywany naziemnie z suchymi regionami Antarktydy, tylko zimniej.
Węgiel, azot i metan byłyby gazowymi prekursorami tego, co byłoby potrzebne do utrzymania lub przekształcenia Marsa z jego obecnego niegościnnego stanu w cieplejszą, przyjazną mikrobom planetę. Ponieważ badacze uważają, że metan może utrzymywać się w marsjańskiej atmosferze przez mniej niż 300 lat, można założyć, że każdy znaleziony metan powstaje w wyniku ostatnich procesów biologicznych, wytwarzanych na przykład przez bakterie wytwarzające metan. To ścisłe powiązanie nadaje metnie mniej naukową nazwę gazu bagiennego.
Europejska misja Mars Express jest w stanie wykryć metan w marsjańskiej atmosferze. Jak powiedział Agustin Chicarro, naukowiec projektu Mars Express, „te badania dostarczą wskazówek, dlaczego północ planety jest tak gładka, a południe tak nierówne, jak wzniesiono kopce Tharsis i Elysium oraz czy na Marsie istnieją obecnie aktywne wulkany . ”
Istnieją pewne problemy z próbą zrozumienia historii metanu i innych gazów cieplarnianych na Marsie. Na Marsie nie ma dowodów na duże złoża wapienia z pierwszych miliardów lat, które byłyby bezpośrednio związane z dużymi ilościami CO2, gazu cieplarnianego.
Metan - który może być wytwarzany naturalnie przez erupcje wulkaniczne lub wytwarzany przez prymitywne życie - może więc być brakującym elementem układanki, aby dowiedzieć się, czy resztki organiczne mogły kiedyś przetrwać pierwotnego Marsa. Ostatni okres czynnego wulkanizmu na Marsie upłynął znacznie wcześniej niż 300 lat temu, aby metan mógł przetrwać w marsjańskiej atmosferze. Wulkanolog z University of Buffalo, Tracy Gregg, powiedział Astrobiology Magazine, „najmłodsza jak dotąd odkryta powierzchowna aktywność (i prawdopodobnie ma milion lat, którą można by uznać za dość młodą i być może„ aktywną ”na Marsie) znajduje się w regionie, który zawiera żadnych dużych struktur wulkanicznych jakiegokolwiek rodzaju. ” Gigantyczny wulkan Marsa Mons Olympus działał do 100 milionów lat temu.
Wcześniejsze obserwacje spekulowały na temat stężeń metanu sięgających 50–70 części na milion, a nie tego, co Mars Express wykrył jako dziesięć części na miliard. Ten niski poziom prawdopodobnie nie byłby w stanie utrzymać globalnego wzorca sugerującego biosferę, ale mógłby wspierać lokalne ekologie, jeśli metan ma jakieś podziemne źródło. Niezależnie od ostatecznego stężenia, jego pojawienie się w tak niestabilnej atmosferze nabrało znaczenia, aby rozwikłać tajemnice marsjańskiej biosfery. Najczęściej wymieniany przykład marsjańskiej gospodarki metanowej opiera się na głębokiej biosferze bogatej w metan biochemii lub beztlenowych metanogenów.
Oryginalne źródło: Astrobiology Magazine
