Europejski orbiter Mars Express uchwycił to zdjęcie na wpół oświetlonej Czerwonej Planety w grudniu 2012 roku.
(Zdjęcie: © ESA)
Możemy być o krok bliżej złamania tajemnicy metanu na Marsie.
Niedawno misja łazika Curiosity firmy NASA ustaliła poziom metanu w tle w atmosferze Marsa jeździć sezonowo, osiągając szczyt w północnym lecie. Wykrył również sześciokołowy robot dwie przepięcia do chwili obecnej w gazie w kraterze wichrowym Czerwonej Planety o szerokości 96 mil (154 km) - raz w czerwcu 2013 r., a następnie ponownie pod koniec 2013 r. do początku 2014 r.
Te znaleziska zaintrygowały astrobiologów, ponieważ metan jest możliwa biosignatura. Chociaż gaz może być wytwarzany w różnych procesach geologicznych, ogromna większość metanu w powietrzu na ziemi jest wypompowywana przez drobnoustroje i inne żywe stworzenia.
Niektóre odpowiedzi mogą wkrótce pojawić się na horyzoncie, ponieważ detekcja z czerwca 2013 r. Została właśnie potwierdzona. Europy Orbiter Mars Express zauważył również skok z okienka tego statku kosmicznego wysoko nad Czerwoną Planetą, jak podają nowe badania.
„Podczas gdy omawiane były wcześniejsze obserwacje, w tym ciekawość, to pierwsze niezależne potwierdzenie skoku metanu zwiększa pewność wykrycia” - powiedział główny autor badania Marco Giuranna z Istituto Nazionale di Astrofisica w Rzymie.
I to nie wszystko. Giuranna i jego zespół odkryli również prawdopodobne źródło pióropuszu z czerwca 2013 r. W złożonym geologicznie regionie około 310 mil (500 kilometrów) na wschód od krateru Gale.
Powietrze z Krateru Gale
Naukowcy wykorzystali dane zebrane przez instrument Mars Express 'Planetary Fourier Spectrometer (PFS), który również wykrył ślady metanu Czerwonej Planety w 2004 roku. (Statek kosmiczny krąży wokół Marsa od grudnia 2003 r.).
Giuranna, główny śledczy PFS, przygotował się na synergię z zespołem Curiosity. Giuranna powiedziała, że wkrótce po lądowaniu łazika w Gale w sierpniu 2012 roku postanowił monitorować powietrze nad kraterem.
Pomiar metanu Czerwonej Planety z orbity Marsa jest trudny z różnych powodów, w tym z powodu niskiej jego ilości i słabej absorpcji. (To też nie jest piknik mierzący metan Marsa z Ziemi, ponieważ znacznie więcej metanu w atmosferze naszej planety może skomplikować obserwacje i interpretacje. Te czynniki pomagają wyjaśnić debatę, o której wspominała Giuranna.)
Tak więc Giuranna i jego koledzy opracowali nowe podejście do selekcji, przetwarzania i analizy danych PFS. W nowym badaniu zastosowali to podejście do pomiarów wykonanych w kraterze Gale w ciągu pierwszych 20 miesięcy Misja Ciekawość na Marsie.
Znaleźli jedno trafienie: szczyt około 15,5 części na miliard (ppb) metanu objętościowo w dniu 16 czerwca 2013 r. To był tylko jeden marsjański dzień po tym, jak Curiosity wykrył szczyt prawie 6 ppb.
„Mieliśmy dużo szczęścia, ponieważ nie jest to wynikiem skoordynowanych obserwacji”, powiedziała Giuranna e-mailowi Space.com. „Przypadkiem!”
Nawiasem mówiąc, poziomy metanu w powietrzu w kraterze Gale, mierzone za pomocą Curiosity, wynoszą od około 0,24 ppb do 0,65 ppb.
Śledzenie źródła
Zespół badawczy zajmował się także możliwym regionem źródłowym pióropuszu metanu, stosując dwa niezależne podejścia.
Naukowcy podzielili obszar wokół Krateru Gale na serię kwadratów, z których każdy mierzył prawie 155 mil (250 km) z boku. Następnie wykorzystali symulacje komputerowe, aby stworzyć 1 milion scenariuszy uwalniania metanu dla każdego kwadratu, aby ocenić prawdopodobieństwo każdego z nich jako źródła gazu Gale. Naukowcy badali także geologię każdego kwadratu, szukając cech, które mogą być związane z emisją metanu, takich jak linie uskoków i przecięcia uskoków.
„Co ciekawe, widzieliśmy, że przeprowadzona niezależnie od siebie symulacja atmosferyczna i ocena geologiczna sugerowały ten sam region pochodzenia metanu, który znajduje się około 500 km na wschód od Gale” - powiedziała Giuranna. „To bardzo ekscytujące i w dużej mierze nieoczekiwane”.
Dodał, że ten potencjalny region źródłowy może zawierać metan uwięziony pod lodem.
„Że metan może być uwalniany epizodycznie wzdłuż uskoków, które przebijają się przez wieczną zmarzlinę z powodu częściowego stopienia lodu, wzrostu ciśnienia gazu wywołanego akumulacją gazu podczas migracji lub naprężeń spowodowanych regulacjami planetarnymi lub lokalnym oddziaływaniem meteorytów” - napisali naukowcy w nowym badaniu , który został opublikowany online dzisiaj (1 kwietnia) w czasopiśmie Nature Geoscience.
Wciąż dużo pracy do zrobienia
Artykuł nie odnosi się do ostatecznego pochodzenia metanu - niezależnie od tego, czy został wydmuchany przez marsjańskie mikroby, czy reakcje z udziałem gorącej wody i niektórych rodzajów skał. A naukowcy nie wiedzą, czy wykryty metan został wyprodukowany niedawno czy dawno temu; w końcu mógł zostać uwięziony pod lodem przez eony.
Ale nowe badanie może ostatecznie pomóc badaczom dotrzeć do sedna takich pytań. Na przykład Mars Express szczegółowo przyjrzy się potencjalnemu regionowi źródłowemu w przyszłości, powiedziała Giuranna. I inne statki kosmiczne, takie jak Trace Gas Orbiter (TGO) do wykrywania metanu - część europejskiej-rosyjskiej Program ExoMars - może to zrobić.
Rzeczywiście, zespół Giuranna jest zaangażowany w Misja TGO, które dotarły na Marsa w październiku 2016 r. I trwają skoordynowane pomiary TGO-Mars Express. Zespół PFS zamierza także zastosować nowe techniki analizy do całego zestawu danych urządzenia, powiedziała Giuranna.
„Obserwacja jest bardzo ważna, aby lepiej zrozumieć metan na Marsie” - powiedział. „Zbieramy elementy układanki i potrzebujemy więcej elementów, aby lepiej zrozumieć, co się dzieje”.
- Atmosfera Marsa: skład, klimat i pogoda
- 7 największych tajemnic Marsa
- Ancient Mars mógł wesprzeć życie (zdjęcia)
Książka Mike'a Walla o poszukiwaniu życia obcego ”Tam„(Grand Central Publishing, 2018; ilustrowany przez Karl Tate), jest już dostępny. Śledź go na Twitterze @michaeldwall. Śledź nas na Twitterze @Spacedotcom lub Facebook.
