Атмосфера Марса состоит из 95% углекислого газа, 3% азота, 1,6% аргона и содержит небольшое количество кислорода и воды, а также следовые количества метана. И загадка только что стала немного более загадочной, поскольку время жизни метана в атмосфере Марса кажется даже короче, чем первоначально думали ученые. Используя наблюдения от Mars Global Surveyor - который функционировал на орбите почти десять лет - группа ученых из Италии определила, что содержание метана в атмосфере Марса длится менее года.
Ученые Серджио Фонти (Università del Salento) и Джузеппе Марцо (NASA Ames) сообщили о своих результатах эволюции метана в течение трех марсианских лет на Европейском конгрессе по планетарной науке в Риме.
«В марсианской атмосфере присутствуют лишь небольшие количества метана, поступающие из очень локальных источников», - сказал Фонти. «Мы рассмотрели изменения концентрации газа и обнаружили, что существуют сезонные, а также годовые изменения. Источником метана может быть геологическая активность или биологическая активность - мы пока не можем сказать. Однако представляется, что верхний предел времени жизни метана в атмосфере Марса составляет менее года ».
Уровни метана самые высокие осенью в северном полушарии, с локализованными пиками 70 частей на миллиард, хотя в это время года метан можно обнаружить на большей части планеты. Зимой наблюдается резкое снижение, с едва заметной полосой между 40-50 градусами северной широты. Концентрации снова начинают расти весной, а летом повышаются быстрее, распространяясь по всей планете.
«Одна из интересных вещей, которые мы обнаружили, заключается в том, что летом, хотя общая схема распределения во многом такая же, как и осенью, в южном полушарии уровень метана фактически выше. Это может быть связано с естественной циркуляцией в атмосфере, но должно быть подтверждено соответствующими компьютерными моделированиями », - сказал Фонти.
В северном полушарии есть три региона, где концентрации метана систематически выше: Тарсис и Элизиум, две основные провинции вулканов, и Аравия Терра, в которой высокий уровень подземного водяного льда. Уровни самые высокие по сравнению с Тарсисом, где могут продолжаться геологические процессы, включая магматизм, гидротермальную и геотермальную активность.
«Очевидно, что самые высокие концентрации связаны с самыми теплыми сезонами и местами, где существуют благоприятные геологические и, следовательно, биологические условия, такие как геотермальная активность и сильная гидратация. Более высокая доступная энергия летом может вызвать выброс газов в результате геологических процессов или вспышек биологической активности », - сказал Фонти.
Механизмы удаления метана из атмосферы также неясны. Фотохимические процессы не будут разрушать газ достаточно быстро, чтобы соответствовать наблюдениям. Тем не менее, ветроэнергетические процессы могут добавлять в атмосферу сильные окислители, такие как перхлорат соли с высокой реакционной способностью, который может намного быстрее впитывать метан.
Марсианские годы почти вдвое длиннее земных. Команда использовала наблюдения с помощью спектрометра теплового излучения (TES) на Mars Global Surveyor в период с июля 1999 года по октябрь 2004 года. Команда изучила одну из характерных спектральных характеристик метана в почти 3 миллионах наблюдений TES, усредняя данные вместе, чтобы устранить шум.
«В нашем исследовании впервые используются данные орбитального спектрометра для мониторинга метана в течение длительного периода», - сказал Фонти. «Огромный набор данных TES позволил нам следовать метановому циклу в атмосфере Марса с беспрецедентной точностью и полнотой. Наши наблюдения будут очень полезны для ограничения происхождения и значения марсианского метана ».
Метан был впервые обнаружен в атмосфере Марса наземными телескопами в 2003 году и подтвержден год спустя космическим кораблем ESA Mars Express. В прошлом году наблюдения с использованием наземных телескопов показали первые признаки сезонного цикла.
Источник: Европейский планетарный научный конгресс
