Co z tym Marsem? Jest tam życie czy nie? Naukowcy głowią się nad tym problemem od dłuższego czasu. Jednym z ciekawych zjawisk zachodzących na Czerwonej Planecie jest okresowe zwiększanie się metanu w atmosferze Marsa. Czyżby odpowiadały za to (nieodkryte jeszcze) mikroby?
Wysłany przez NASA łazik Curiosity, który bada Marsa od 2012 roku, wykrył powtarzające się cyklicznie emisje metanu do atmosfery. Od tamtej pory pochodzenie marsjańskiego metanu jest jednak nadal niewyjaśnione.
Metan z procesów biologicznych – tak jest na Ziemi
Metan to gaz, który na Ziemi pochodzi głównie z procesów biologicznych – metabolizmu żywych organizmów lub procesów geologicznych. Różne poziomy wykrytego metanu mogą oznaczać, że Mars może wyrzucać odizolowane partie gazu, które następnie ulegają rozproszeniu.
Tajemnicę tę próbuje rozwikłać Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), która wysłała na Czerwoną Planetę sondę Trace Gas Orbiter w ramach programu ExoMars (orbiter i lądownik Schiaparelli wysłane w 2016 oraz lądownik i łazik, które mają polecieć w 2020). Sonda dotarła na eliptyczną orbitę Marsa w październiku 2016 i od tamtej pory wykonuje regularne nurkowania w jego atmosferę, aby zmienić swoją orbitę na kołową i zacząć prowadzić naukowe obserwacje.
Marsjański metan może przetrwać ok. 400 lat. Jeśli zostanie wykryty przez Trace Gas Orbiter, najprawdopodobniej został wytworzony lub uwolniony całkiem niedawno. Sonda Trace Gas Orbiter jest przeznaczona do analizowania marsjańskiej atmosfery, w szczególności gazów śladowych, takich jak metan. Badania metanu dadzą kluczowe wskazówki dotyczące obecnego stanu aktywności planety.
Skąd może się brać metan na Marsie?
Grafika poniżej przedstawia niektóre z możliwych sposobów dodawania lub usuwania metanu z atmosfery. Jedną z ekscytujących możliwości jest wytwarzanie metanu przez drobnoustroje. Jeśli byłyby one zakopane pod ziemią, gaz może być przechowywany w formacjach lodowych nazywanych klatratami i uwalniany do atmosfery znacznie później.
Klatrat metanu - to substancja krystaliczna złożona z cząsteczek wody i metanu. Klatraty metanu nazwę zawdzięczają swojej strukturze krystalicznej, w której cząsteczki wody tworzą klatki wokół molekuł gazu. Niekiedy nazywane są również "lodem metanowym" ze względu na białą barwę przypominającą lód lub śnieg.
Metan można również wytworzyć się w wyniku reakcji pomiędzy wodą a skałami bogatymi w oliwin w połączeniu z cieplejszymi środowiskami wulkanicznymi. Może być przechowywany pod ziemią w lodowych klatkach i odgazowywany przez pęknięcia na powierzchni – lub wulkany.
Promieniowanie ultrafioletowe może zarówno rozkładać metan, jak i generować go poprzez reakcje z innymi molekułami lub materiałem organicznym na powierzchni, takim jak pył komet opadający na Marsa.
Metan może być również szybko dystrybuowany na całej planecie przez silne wiatry, osłabiając swój sygnał i utrudniając identyfikację poszczególnych źródeł.
Według naukowców metan na Marsie będzie miał stosunkowo krótki okres eksploatacji – około 400 lat – więc wszelkie wykrycia sugerują, że musiał on zostać wyprodukowany lub uwolniony stosunkowo niedawno.
Sonda Trace Gas Orbiter
Sonda ma zdolność wykrywania i analizowania metanu i innych gazów śladowych, nawet w niskich stężeniach, z poprawioną dokładnością do trzech rzędów wielkości w porównaniu do poprzednich pomiarów przez inne instrumenty. Ponadto będzie w stanie wykryć kluczowe „izotopologie” metanu i wody (tj. cząsteczki, które mają co najmniej jeden atom o innej liczbie neutronów niż macierzyste związki chemiczne). Tego typu badania pomogą poznać różne scenariusze powstawania metanu.
Trace Gas Orbiter zbuduje obraz rozkładu metanu w czasie, aby zrozumieć rozkład geograficzny i sezonowy, a docelowo trafić na obszary, z których metan może pochodzić.
Źródło: ESA
