Atmosfera Marsa składa się z 95% dwutlenku węgla, 3% azotu, 1,6% argonu i zawiera niewielkie ilości tlenu i wody, a także śladowe ilości metanu. Tajemnica stała się nieco bardziej zagadkowa, ponieważ czas życia metanu w atmosferze Marsa wydaje się jeszcze krótszy niż początkowo sądzili naukowcy. Korzystając z obserwacji Mars Global Surveyor - który działał na orbicie przez prawie dziesięć lat - grupa naukowców z Włoch ustaliła, że metan w atmosferze Marsa trwa krócej niż rok.
Naukowcy Sergio Fonti (Università del Salento) i Giuseppe Marzo (NASA Ames) poinformowali o swoich odkryciach dotyczących ewolucji metanu w ciągu trzech lat marsjańskich na Europejskim Kongresie Nauk Planetarnych w Rzymie.
„W marsjańskiej atmosferze obecne są tylko niewielkie ilości metanu pochodzące z bardzo lokalnych źródeł” - powiedział Fonti. „Przyjrzeliśmy się zmianom stężeń gazu i stwierdziliśmy, że występują zmiany sezonowe, a także roczne. Źródłem metanu może być aktywność geologiczna lub biologiczna - w tym momencie nie możemy powiedzieć. Wydaje się jednak, że górna granica długości życia metanu wynosi mniej niż rok w marsjańskiej atmosferze. ”
Poziom metanu jest najwyższy jesienią na półkuli północnej, ze zlokalizowanymi szczytami 70 części na miliard, chociaż metan można wykryć na większości planety o tej porze roku. Zimą obserwuje się gwałtowny spadek, z niewielkim pasmem między 40-50 stopni na północ. Koncentracje zaczynają się odbudowywać wiosną, a latem rosną szybciej, rozprzestrzeniając się na całą planetę.
„Jedną z interesujących rzeczy, które odkryliśmy, jest to, że latem, chociaż ogólny schemat dystrybucji jest bardzo podobny jak na jesieni, w rzeczywistości są wyższe poziomy metanu na półkuli południowej. Może to być spowodowane naturalną cyrkulacją zachodzącą w atmosferze, ale musi to zostać potwierdzone odpowiednimi symulacjami komputerowymi - powiedział Fonti.
Istnieją trzy regiony na półkuli północnej, w których stężenia metanu są systematycznie wyższe: Tharsis i Elysium, dwie główne prowincje wulkanów oraz Arabia Terrae, w której występuje wysoki poziom lodu pod ziemią. Poziomy są najwyższe niż w Tharsis, gdzie procesy geologiczne, w tym magmatyzm, aktywność hydrotermalna i geotermalna mogą być w toku.
„Oczywiste jest, że najwyższe stężenia są związane z najcieplejszymi porami roku i lokalizacjami, w których występują sprzyjające warunki geologiczne - a tym samym biologiczne - takie jak aktywność geotermalna i silne nawodnienie. Wyższa energia dostępna latem może spowodować uwolnienie gazów z procesów geologicznych lub wybuchów aktywności biologicznej ”- powiedział Fonti.
Mechanizmy usuwania metanu z atmosfery również nie są jasne. Procesy fotochemiczne nie rozkładałyby gazu wystarczająco szybko, aby pasowały do obserwacji. Jednak procesy napędzane wiatrem mogą dodawać do atmosfery silne utleniacze, takie jak wysoce reaktywny nadchloran soli, który może wchłaniać metan znacznie szybciej.
Lata marsjańskie są prawie dwa razy dłuższe niż lata ziemskie. Zespół wykorzystał obserwacje z termicznego spektrometru emisyjnego (TES) na Mars Global Surveyor od lipca 1999 r. Do października 2004 r. Zespół zbadał jedną z charakterystycznych cech spektralnych metanu w prawie 3 milionach obserwacji TES, uśredniając dane łącznie w celu wyeliminowania hałasu.
„Nasze badanie po raz pierwszy wykorzystuje dane z spektrometru orbitującego do monitorowania metanu przez dłuższy czas” - powiedział Fonti. „Ogromny zestaw danych TES pozwolił nam śledzić cykl metanu w marsjańskiej atmosferze z niespotykaną dokładnością i kompletnością. Nasze obserwacje będą bardzo przydatne w ograniczaniu pochodzenia i znaczenia marsjańskiego metanu. ”
Metan został po raz pierwszy wykryty w atmosferze marsjańskiej przez naziemne teleskopy w 2003 r. I potwierdzony rok później przez statek kosmiczny Mars Express ESA. W ubiegłym roku obserwacje za pomocą teleskopów naziemnych wykazały pierwsze oznaki cyklu sezonowego.
Źródło: Europejski Kongres Nauki Planetarnej
