W atmosferze nad kraterem wichury Marsa jest coś dziwnego: jego poziomy zmieniają się dramatycznie wraz ze zmianą pór roku. Nowe badanie wykazało, że tego tajemniczego cyklu tlenu nie można wyjaśnić żadną znaną chemią.
Krater Gale to depresja o szerokości 96 mil (154 kilometry), która powstała w wyniku katastrofy meteorowej od 3,5 miliarda do 3,8 miliarda lat temu. Według NASA łazik Curiosity NASA bada krater od 2012 roku, kiedy wylądował u podnóża góry Sharp, gigantycznej góry w samym sercu krateru.
Przez ostatnie trzy lata marsjańskie (ponad pięć lat ziemskich) łazik oddychał powietrzem nad kraterem wichury i analizował atmosferę za pomocą przyrządu o nazwie Analiza próbek na Marsie (SAM), który jest częścią przenośnego laboratorium chemicznego, Urzędnicy NASA powiedzieli w oświadczeniu.
SAM potwierdził, że 95% atmosfery Marsa składa się z dwutlenku węgla (CO2), a pozostałe 5% to połączenie azotu cząsteczkowego (dwa połączone atomy azotu), tlenu cząsteczkowego, argonu i tlenku węgla. SAM odkrył również, że kiedy CO2 CO2 zamarza na biegunach podczas marsjańskiej zimy, ciśnienie powietrza na całej planecie spada. Kiedy CO2 odparowuje w cieplejszych miesiącach, ciśnienie powietrza ponownie wzrasta. Argon i azot w przewidywalny sposób rosną i spadają, w zależności od ilości CO2 w powietrzu.
Ale kiedy SAM przeanalizował poziomy tlenu w kraterze, wyniki były tajemnicze: poziomy tlenu wzrosły znacznie powyżej oczekiwań - aż o 30% poziomów wyjściowych wiosną i latem - a następnie spadły do poziomów niższych niż przewidywano w zimowy.
„Staramy się to wyjaśnić” - powiedziała w oświadczeniu główna autorka Melissa Trainer, planetolog z NASA Goddard Space Flight Center w Maryland. „Fakt, że zachowanie tlenu nie jest idealnie powtarzalne o każdej porze roku, sprawia, że uważamy, że nie jest to problem związany z dynamiką atmosfery” lub jakimikolwiek procesami fizycznymi zachodzącymi w atmosferze, takimi jak rozpad molekuł. Wszystkie możliwe wyjaśnienia, które wymyślili, nie były wystarczające.
Raczej „musi to być jakieś źródło chemiczne i pochłaniacz, którego nie możemy jeszcze wyjaśnić”, dodała.
Ta łamigłówka przypomina podobną tajemnicę dotyczącą poziomów metanu w kraterze: SAM wcześniej odkrył, że zazwyczaj nie do poznania poziomy metanu czasami wzrastają o około 60% latem i spadają w innych przypadkowych momentach, z nieznanych przyczyn.
„Zaczynamy dostrzegać tę kuszącą korelację między metanem i tlenem przez większą część roku na Marsie”, powiedział w oświadczeniu Sushil Atreya, profesor nauk klimatycznych i kosmicznych i inżynierii na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor. „Myślę, że coś w tym jest”. Ale nikt nie wie, czym jest to „coś”, dodał.
Zarówno tlen, jak i metan mogą być wytwarzane biologicznie (na przykład przez drobnoustroje) i geologicznie (na przykład przez wodę i skały), a naukowcy nie wiedzą, który proces może powodować wytwarzanie nadmiaru pierwiastków. Jednak, ku rozczarowaniu łowców obcych, bardziej prawdopodobne jest, że nadmiar tlenu i metanu są wynikiem procesu geologicznego, zgodnie z oświadczeniem. Zespół najbardziej poinformował, że obecnie najbardziej prawdopodobnym źródłem nadmiaru tlenu jest gleba marsjańska. Ale nawet jeśli tak jest, nie mają pojęcia, co w glebie uwalnia tyle tlenu do atmosfery.
Odkrycia zostały opublikowane 12 listopada w Journal of Geophysical Research: Planets.
