ExoMars-missionens Trace Gas Orbiter analyserede den Martiske atmosfære og fandt en overraskende mangel på spor af metan.
(Billede: © ESA / ATG medialab)
Forskere har forundret sig over tilstedeværelsen af metan på Mars i årevis.
Gassen er blevet registreret tidligere på den røde planet. Fordi meget af metanen på Jorden har en biologisk oprindelse, er videnskabsmændene blevet fristede over udsigten til, at methan på Mars også kan komme fra levende organismer.
Nu uddybes mysteriet. I dag (10. april) rapporterede forskere de første resultater fra Spor gas orbiter (TGO), rumfartøjet, der har cirklet den røde planet, der snusk efter tegn på liv som en del af det europæiske ledede ExoMars mission. Til forskeres overraskelse fandt TGO næsten ingen spor af metan i sine tidlige observationer fra april 2018 til august 2018.
"TGO er det mest følsomme instrument til måling af metan på Mars," sagde Oleg Korablev, der er den vigtigste efterforsker for Atmospheric Chemistry Suite (ACS) -instrumentet på TGO og en videnskabsmand med det russiske akademi for videnskabs rumforskningsinstitut. "Vi kan kun rapportere øvre grænser, som er meget, meget lave."
Den mest præcise øvre grænse, som Korablev og hans kolleger fandt, var kun 0,012 dele pr. Milliard (ppb) - det er flere størrelsesordener under den hastighed, som forskere ville have forventet, baseret på metanen, der blev påvist ved overfladen af NASAs Mars rover Curiosity. (Nysgerrighed havde fundet baggrundsniveauer af methan 0,41 ppb i samme sæson de foregående år.)
Uoverensstemmelsen kan betyde, at metan bliver ødelagt i den nedre rækkevidde af den Martiske atmosfære. Men forskere ved endnu ikke hvordan.
"Vi har to helt uafhængige instrumenter, der er analyseret af to fuldstændigt uafhængige teams, og de kommer til de samme resultater," fortalte Håkan Svedhem, en TGO-projektforsker med Det Europæiske Rumagentur, til journalister på en nyhedskonference i dag. Ud over ACS har TGO også et andet gasmåleinstrument kendt som NOMAD (Nadir og Occultation for Mars Discovery).
Forskerne præsenterede resultaterne på det årlige møde i Den Europæiske Geovidenskabsunion i Wien. Deres fund var også offentliggjort i dag i tidsskriftet Nature.
Marco Giuranna, en videnskabsmand med Istituto Nazionale di Astrofisica i Rom, der ikke var involveret i forskningen, sagde, at det ikke er overraskende for et rumfartøj som TGO ikke at opdage metan, da tilstedeværelsen af denne gas på Mars sandsynligvis er kendetegnet ved forbigående emissionstopper , snarere end ved en global tilstedeværelse.
"Fordi metan generelt er i meget lave koncentrationer i Mars-atmosfæren, kan metangulge eller impulser på Mars kun opdages lejlighedsvis - når rovere, landere eller orbiters tilfældigvis er på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt," siger Giuranna, der er sagde den vigtigste efterforsker af Mars Express 'Planetary Fourier Spectrometer-instrument til Space.com i en e-mail. "Konsekvent, i vores nye Mars Express-undersøgelse, detekterede vi ikke nogen metan bortset fra en enkelt bestemt detektion." (Tidligere i denne måned offentliggjorde Giuranna i tidsskriftet Nature Geoscience dem resultater om en metan-plume fra 2013 observeret af Mars Express-orbiter.)
Stadig havde forskere forudsagt, at de koncentrerede metaller, som skulle koncentreres, skulle komme i den globale cirkulation omkring Mars, og at TGO skulle have opdaget en ensartet fordeling af den gas, der var til stede i baggrundsniveauer.
Forfatterne af den nye undersøgelse sagde, at der for at forene manglen på metandetektion med TGO og den positive metandetektion ved nysgerrighed på overfladen, der skal være en mekanisme, der ødelægger gassen i den lavere atmosfære tusind gange hurtigere end forudsagt af konventionel kemi .
"Metan på Mars ser ud til at vises og forsvinde hurtigt, hvilket antyder tilstedeværelsen af en ødelæggelsesmekanisme, der er i stand til effektivt at fjerne denne gas fra atmosfæren," sagde Giuranna.
Forskere har foreslået nogle forklaringer på, hvor metan på Mars kunne være på vej - at det kunne være synker ned i den Martiske klippe og jordeller bindes kemisk med eroderet kvartskorn, eller at være ødelagt af reaktive elementer i skiftende klitter - men disse hypoteser er stort set baseret på computersimuleringer og laboratorieeksperimenter på Jorden.
Giuranna spekulerede i, at vejret på Mars kunne have påvirket TGOs observationer, som en af de stærkeste, planet-omringende støv storme nogensinde set på Mars begyndte i juni 2018.
"Dette kan have en vigtig indflydelse på resultaterne, da martiske støvstormer repræsenterer en mulig vask af atmosfærisk metan," sagde Giuranna. Men TGO-forskerne sagde, at de etablerede strenge øvre grænser for metan før stormen, og Korablev fortalte journalister: "Vi ser stadig ingen metan efter støvstormen."
Andre forskere har ikke opgivet håbet om, at TGO i sidste ende vil detektere større koncentrationer af metan.
"Vi er nødt til at være mere tålmodige med TGO, fordi en ting, vi har lært, er, at metanhistorien er fuld af overraskelser, og der er helt sikkert mere der kommer," Chris Webster, en seniorforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien , der heller ikke var involveret i forskningen, fortalte Space.com i en e-mail. "Det ville ikke overraske mig, hvis TGO opdagede metan engang i fremtiden."
Og selvom tilstedeværelsen af metan på Mars er blevet set som en potentiel biosignatur, sagde Svedhem, at TGO's fund ikke nødvendigvis var et slag for udsigten til at finde liv på Mars.
"Spekulationerne, der blev udløst af den første opdagelse af metan, understregede forbindelsen mellem metanproduktion på Jorden og livet på Jorden," fortalte Svedhem til journalister. "Men der er mange andre aspekter af livet, der ikke producerer metan. Så vi kan bestemt ikke sige, at vi har udelukket det nu."
- Mars 'atmosfære: Sammensætning, klima og vejr
- 7 største mystier af Mars
- Gamle Mars kunne have støttet livet (fotos)
