Hvis du ikke er en kemiker, en astrobiolog eller en videnskabsmand af enhver art, og det inkluderer de fleste af os, kan en lille, næsten umærkelig tæve af metan i den Martiske atmosfære muligvis virke som en big deal. Men det er, blide mennesker. Det er.
Hvorfor?
Fordi det kan være et signal om, at en eller anden leveproces er på arbejde. Og selv vi ikke-videnskabsfolk har på et tidspunkt spekuleret på, om det eneste liv i solsystemet, eller måske i hele universet, er begrænset her på Jorden.
Lad os komme ind på det.
For nogen tid siden, tilbage i 2013 og 2014, for at være nøjagtig, opdagede NASAs MSL Curiosity rover pigge i metan i atmosfæren ved Gale Crater. Og meget tidligere, i 2004, opdagede Mars Express Orbiter (MEO) også metan i den Martiske atmosfære. Metan er vigtig, fordi det kan være en indikator for en levende proces. (Metan kan også produceres ved ikke-biologiske processer.)
Metan klæber ikke længe rundt. Når den først er frigivet i atmosfæren, kan den hurtigt blive ødelagt af naturlige atmosfæriske processer. Så enhver metan, der påvises i Mars 'atmosfære, betyder, at den må være blevet frigivet for nylig, selvom den kunne have været produceret millioner, endda for milliarder af år siden, og lå fanget i underjordiske klippeformationer.
På Jorden produceres det meste metan af levende væsener; mikroorganismer i sedimentære lag eller i drøvtyggers tarme. Noget af det produceres gennem abiotiske eller ikke-levende processer, men at finde metan ved Mars er stadig, i det mindste potentielt, en big deal.
Det europæiske rumfartsagentur, der driver Mars Express Orbiter, er nu gået tilbage over dataene fra 15. juni 2013, da nysgerrighed opdagede en metanpik, og de har fundet noget. Planetary Fourier Spectrometer (PFS) ombord på MEO detekterede metan på det samme sted som Curiosity gjorde, kun en dag senere.
Dette er første gang, at en curiositet-methan-spike er sikkerhedskopieret af andre, uafhængige observationer. Disse resultater præsenteres i en ny artikel offentliggjort 1. april i Nature Geoscience.
Resultaterne fra MEO er del af en ny metode til analyse af data fra dets spektrometer. Teknikken samler flere hundrede målinger over et område over en kort periode. Teamet bag resultaterne udviklede også en ny måde at analysere dataene på.
“Generelt opdagede vi ingen metan, bortset fra en konkret detektion af ca. 15 dele pr. Milliard volumen methan i atmosfæren, hvilket viste sig at være et dag efter, at Curiosity rapporterede en pig på ca. seks dele pr., ”Siger Marco Giuranna fra National Institute for Astrophysics - Institute for Space Astrophysics and Planetology i Rom, Italien, den vigtigste efterforsker for PFS-eksperimentet og hovedforfatter af papiret, der rapporterer resultaterne i Naturgeovidenskab.
15 dele pr. Milliard er ikke et enormt beløb. Men det er stadig vigtigt.
“Selvom dele pr. Milliard generelt betyder en relativt lille mængde, er det ganske bemærkelsesværdigt for Mars - vores måling svarer til et gennemsnit på ca. 46 ton metan, der var til stede i et område på 49 000 kvadratkilometer observeret fra vores bane, ”Sagde Giuranna i en pressemeddelelse.
Der er en anden sammenhæng, der understøtter denne bekræftelse. Ti andre observationer fra Mars Express orbiters spektrometer viste ingen metan, svarende til en tidsperiode, hvor nysgerrighed også viste lave målinger.
Så hvor kom det fra? Oprindeligt kom den fremherskende vind på Curiositys placering i Gale-krateret fra nord. Forskere troede, at metanen kom inde fra selve krateret, ført til nysgerrighed af vinden. Nu ser det ikke ud som sandsynligt.
“Vores nye Mars Express-data, taget en dag efter Curiositys registrering, ændrer fortolkningen af, hvor metanen stammer fra, især når man overvejer globale atmosfæriske cirkulationsmønstre sammen med den lokale geologi, ”Sagde Giuranna. ”Baseret på geologisk bevis og den mængde metan, som vi målte, tror vi, at kilden sandsynligvis ikke er placeret i krateret.”
Når de taler om kilden i denne undersøgelse, taler de ikke om, hvorvidt det er en abiotisk (ikke-levende) eller en biologisk kilde. De taler kun om placeringen af metanudgivelsen.
På grafikken ovenfor opdelte videnskabsmænd med Royal Belgian Institute for Space Aeronomy i Bruxelles, der er samarbejdspartnere til undersøgelsen, området omkring Gale Crater i et gitter. For hvert kvadrat brugte de computersimuleringer til at generere en million emissionsscenarier.
Simuleringerne anvendte den målte metan, atmosfæriske cirkulationsmønstre og metanfrigørelseskarakteristika baseret på fænomenet kaldet 'gassøgning.' Gassugning er, når fanget metan frigives fra underjordiske formationer, normalt på grund af tektonisk aktivitet. Procentdelene afspejler sandsynligheden for, at metan har oprindelse i hvert gitterkvadrat.
“Vi identificerede tektoniske fejl, der kunne strække sig under et område, der blev foreslået at indeholde lav is. Da permafrost er en fremragende forsegling for metan, er det muligt, at isen her kan fange metan under jorden og frigive den episodisk langs de fejl, der bryder gennem denne is, ”Siger medforfatter Giuseppe Etiope fra National Institute of Geophysics and Volcanology in Rome. ”Bemærkelsesværdigt så vi, at den atmosfæriske simulering og den geologiske vurdering, der blev udført uafhængigt af hinanden, antydede det samme område med metan.”
Metan på Mars er stadig et puslespil. Men brikkerne begynder at passe sammen. Nu hvor et andet rumfartøj, Trace Gas Orbiter (TGO), er på Mars, kan vi forvente, at mere af puslespil bliver udfyldt.
TGO er en fælles mission mellem Det Europæiske Rumorganisation og Roscosmos. Det vil lave den mest detaljerede analyse endnu af Mars 'atmosfære. Den ankom til Mars og begyndte at arbejde i 2016, men begyndte først for nylig at scanne efter metan.
Hvad angår kilden til metanen på Mars, der bliver nødt til at vente. Vi ved bare endnu ikke, hvordan det blev produceret, og om levende organismer er ansvarlige eller ikke.
Kilder:
- Forskningsundersøgelse: Uafhængig bekræftelse af en metanpik på Mars og en kilde region øst for Gale krater
- Pressemeddelelse: Mars Express matcher metanpik målt efter nysgerrighed
- Space Magazine: NASA's Curiosity Rover opdager metan, organiske på Mars
