Если вы не химик, не астробиолог или ученый любого рода, и это включает в себя большинство из нас, то крошечный, почти незаметный запах метана в атмосфере Марса может показаться несущественным. Но это, мягкие люди. Это.
Почему?
Потому что это может быть сигналом того, что какой-то живой процесс на работе. И даже мы, не ученые, в какой-то момент задавались вопросом, ограничена ли единственная жизнь в Солнечной системе или, возможно, во всей Вселенной, здесь, на Земле.
Давайте углубимся в это.
Некоторое время назад, а точнее в 2013 и 2014 годах, марсоход MSL Curiosity обнаружил всплески метана в атмосфере в кратере Гейл. И намного раньше, в 2004 году, Mars Express Orbiter (MEO) также обнаружил метан в атмосфере Марса. Метан важен, потому что он может быть индикатором жизненного процесса. (Метан также может быть получен небиологическими процессами.)
Метан не задерживается надолго. После выброса в атмосферу он может быть быстро разрушен естественными атмосферными процессами. Таким образом, любой метан, обнаруженный в атмосфере Марса, означает, что он, должно быть, был выпущен недавно, хотя он мог быть добыт миллионы, даже миллиарды лет назад и лежать в ловушке в подземных горных породах.
На Земле большинство метана производится живыми существами; микроорганизмы в осадочных толщах или в кишечнике жвачных животных, например. Некоторые из них производятся с помощью абиотических или неживых процессов, но поиск метана на Марсе все еще, по крайней мере, потенциально, большое дело.
Теперь Европейское космическое агентство, которое управляет орбитальным аппаратом Mars Express, вернулось к данным за 15 июня 2013 года, когда Curiosity обнаружил всплеск метана, и они что-то нашли. Планетарный Фурье-спектрометр (PFS) на борту MEO обнаружил метан в том же месте, что и Curiosity, только один день спустя.
Это первый случай, когда пик метана Curiosity был подтвержден другими независимыми наблюдениями. Эти результаты представлены в новой статье, опубликованной 1 апреля в журнале Nature Geoscience.
Результаты MEO являются частью нового метода анализа данных с его спектрометра. Методика собирает несколько сотен измерений в одной области за короткий период времени. Команда за результатами также разработала новый способ анализа данных.
“В общем, мы не обнаружили метана, за исключением одного определенного обнаружения около 15 частей на миллиард по объему метана в атмосфере, что, как оказалось, произошло через день после того, как Curiosity сообщил о всплеске около шести частей на миллиард», - говорит Марко Джуранна из Национального института астрофизики - Института космической астрофизики и планетологии в Риме, Италия, главный исследователь эксперимента PFS, и ведущий автор статьи, сообщающей результаты в Природоведение.
15 частей на миллиард это не огромное количество. Но это все еще важно.
“Хотя общее количество частей на миллиард означает относительно небольшое количество, это весьма примечательно для Марса - наши измерения соответствуют в среднем около 46 тонн метана, который присутствовал на площади 49 000 квадратных километров, наблюдаемой с нашей орбиты.», - сказала Джуранна в пресс-релизе.
Существует еще одно соотношение, подтверждающее это подтверждение. Десять других наблюдений на спектрометре орбитального спутника Mars Express не показали метана, что соответствует периоду времени, когда Curiosity также показывал низкие измерения.
Так откуда это взялось? Первоначально преобладающий ветер в месте Curiosity в кратере Гейл пришел с севера. Ученые думали, что метан поступил изнутри самого кратера, доставленного в Любопытство ветром. Теперь, это не кажется вероятным.
“Наши новые данные Mars Express, полученные через один день после записи Curiosity, меняют интерпретацию происхождения метана, особенно при рассмотрении глобальных атмосферных схем циркуляции вместе с местной геологией, - сказала Джуранна. «Исходя из геологических данных и количества метана, которое мы измерили, мы считаем, что источник вряд ли будет находиться внутри кратера.”
Говоря об источнике в этом исследовании, они не говорят о том, является ли он абиотическим (неживым) или биологическим источником. Они говорят только о месте выброса метана.
На графике выше ученые из Королевского бельгийского института космической аэрономии в Брюсселе, которые являются соавторами исследования, разделили область вокруг кратера Гейла на сетку. Для каждого квадрата они использовали компьютерное моделирование для генерации миллиона сценариев выбросов.
При моделировании использовались измеренные показатели метана, атмосферной циркуляции и характеристик выброса метана на основе явления, называемого «утечка газа». Утечка газа происходит, когда захваченный метан высвобождается из подземных пластов, обычно из-за тектонической активности. Проценты отражают вероятность появления метана в каждом квадрате сетки.
“Мы выявили тектонические разломы, которые могут распространяться ниже области, предположительно содержащей мелкий лед. Так как вечная мерзлота является отличным уплотнителем для метана, вполне возможно, что лед здесь может захватить подземный метан и выпустить его эпизодически вдоль разломов, прорывающихся через этот лед», - говорит соавтор Джузеппе Этиопе из Национального института геофизики и вулканологии в Риме. «Примечательно, что мы увидели, что моделирование атмосферы и геологическая оценка, выполненные независимо друг от друга, показали одинаковую область происхождения метана..”
Метан на Марсе все еще остается загадкой. Но части начинают совмещаться. Теперь, когда другой космический корабль, Trace Gas Orbiter (TGO) находится на Марсе, мы можем ожидать, что еще больше головоломки будет заполнено.
TGO - совместная миссия Европейского космического агентства и Роскосмоса. Это сделает самый подробный анализ атмосферы Марса. Он прибыл на Марс и начал работать в 2016 году, но только недавно начал сканировать метан.
Что касается источника метана на Марсе, то придется подождать. Мы просто еще не знаем, как это было произведено, и ответственны ли живые организмы или нет.
Источники:
- Научное исследование: независимое подтверждение метанового всплеска на Марсе и в районе источника к востоку от кратера Гейл
- Пресс-релиз: «Марс Экспресс» сопоставил спай метана, измеренный любопытством
- Космический журнал: НАСА Curiosity Rover обнаруживает метан, органику на Марсе
