Europas Mars Express-orbiter fangede dette billede af en halvbelyst rød planet i december 2012.
(Billede: © ESA)
Vi er muligvis et skridt tættere på at slå Mars-metanmysteriet i stykker.
NASAs Curiosity rover-mission bestemte for nylig, at baggrundsniveauer af metan i Mars 'atmosfære cyklus sæsonbestemt, der topper i den nordlige sommer. Den seks-hjulede robot har også opdaget to bølger til dato for gassen inde i Red Planet's 96-kilometer brede (154 kilometer) Gale Crater - en gang i juni 2013 og derefter igen i slutningen af 2013 gennem begyndelsen af 2014.
Disse fund har fascineret astrobiologer, fordi metan er en mulig biosignatur. Selvom gassen kan produceres ved en række forskellige geologiske processer, pumpes langt størstedelen af metan i jordens luft ud af mikrober og andre levende væsener.
Nogle svar er måske snart i horisonten, fordi opdagelsen i juni 2013 netop er blevet fyret op. Europas Mars Express-orbiter bemærkede spidsen såvel fra rumfartøjets aborre højt over den røde planet, rapporterer en ny undersøgelse.
"Mens tidligere observationer, herunder nysgerrighedens diskussion, er blevet drøftet, øger denne første uafhængige bekræftelse af en metanpike tilliden til påvisningene," sagde studielederforfatter Marco Giuranna fra Istituto Nazionale di Astrofisica i Rom.
Og det er ikke alt. Giuranna og hans team spores også den sandsynlige kilde til plummen fra juni 2013 til en geologisk kompleks region ca. 500 km øst for Gale-krateret.
Whiffs of Gale Crater luft
Forskerne brugte data indsamlet af Mars Express 'Planetary Fourier Spectrometer instrument (PFS), som også sniffede spor af Red Planet-metan tilbage i 2004. (Rumfartøjet har kredset om Mars siden december 2003.)
Giuranna, PFS-hovedundersøger, havde forberedt sig på synergi med Curiosity-teamet. Kort efter roverens berøring i august 2012 inde i Gale besluttede han at overvåge luften over krateret på lang sigt, sagde Giuranna.
Det er vanskeligt at måle Red Planet metan fra Mars kredsløb af forskellige årsager, herunder gasens lave overflod og svage absorption. (Det er ingen picnic, der måler Mars-metan fra Jorden, heller ikke, fordi den meget mere rigelige metan i vores planetens atmosfære kan komplicere observationer og fortolkninger. Disse faktorer er med til at forklare debatten, som Giuranna har nævnt ovenfor.)
Så Giuranna og hans kolleger udviklede en ny tilgang til PFS-dataudvælgelse, behandling og analyse. I den nye undersøgelse anvendte de denne tilgang til målinger foretaget over Gale Crater i løbet af de første 20 måneder af Curiosity's mission på Mars.
De fandt et hit: et højdepunkt på ca. 15,5 dele pr. Billion (ppb) methan i volumen den 16. juni 2013. Det var kun en Martian dag efter, at nysgerrighed opdagede et top på næsten 6 ppb.
"Vi var meget heldige, da dette ikke er resultatet af koordinerede observationer," fortalte Giuranna til Space.com via e-mail. "Bare tilfældigt!"
Forresten, baggrundsmetanniveauer i Gale Crater's luft, målt ved Curiosity, spænder fra ca. 0,24 ppb til 0,65 ppb.
Sporing af kilden
Undersøgelsen holdet også hjemme på metan plume mulige kilde region ved hjælp af to uafhængige tilgange.
Forskerne delte området omkring Gale-krateret i en række firkanter, som hver målte næsten 155 km (250 km) på en side. De brugte derefter computersimuleringer til at oprette 1 million metan-frigørelsesscenarier for hvert kvadrat for at vurdere sandsynligheden for hver enkelt som kilde til Gale-gassen. Forskerne studerede også geologien på hver firkant på udkig efter funktioner, der muligvis er forbundet med metanemission, såsom fejllinjer og fejlkryds.
"Bemærkelsesværdigt så vi, at den atmosfæriske simulering og den geologiske vurdering, der blev udført uafhængigt af hinanden, antydede den samme oprindelsesregion af metanen, som ligger ca. 500 km øst for Gale," sagde Giuranna. "Dette er meget spændende og stort set uventet."
Det potentielle kildeområde kan indeholde metan, der er fanget under is, tilføjede han.
"At metan kunne frigives episodisk langs fejl, der bryder gennem permafrosten på grund af delvis issmeltning, opbygning af gastryk induceret af gasakkumulering under migration eller spændinger på grund af planetariske justeringer eller lokal meteoritpåvirkning," skrev forskerne i den nye undersøgelse , der blev offentliggjort online i dag (1. april) i tidsskriftet Naturgeovidenskab.
Stadig masser af arbejde at gøre
Papiret omhandler ikke metanets ultimative oprindelse - hvad enten det blev kæmpet ud af Martiske mikrober eller reaktioner, der involverer varmt vand og visse typer sten. Og forskere ved ikke, om den detekterede metan blev produceret for nylig eller længe siden; det kunne trods alt have været fanget under isen.
Men den nye undersøgelse kunne hjælpe forskere med at komme til bunden af sådanne spørgsmål i sidste ende. For eksempel vil Mars Express se det potentielle kildeområde i detaljer i fremtiden, sagde Giuranna. Og andet rumfartøj, såsom den metan-sniffende Trace Gas Orbiter (TGO) - en del af den europæisk-russiske ExoMars-program - kan også gøre det.
Giurannas team er faktisk involveret i TGO-mission, der ankom Mars i oktober 2016. Og koordinerede TGO-Mars Express-målinger er i værkerne. PFS-teamet sigter også mod at anvende sine nye analyseteknikker på instrumentets hele datasæt, sagde Giuranna.
"Opfølgning er meget vigtig for bedre at forstå metan på Mars," sagde han. "Vi samler puslespil og har brug for flere stykker for at forstå bedre, hvad der foregår."
- Mars 'atmosfære: Sammensætning, klima og vejr
- 7 største mystier af Mars
- Gamle Mars kunne have støttet livet (fotos)
Mike Walls bog om søgning efter fremmed liv, "Der ude"(Grand Central Publishing, 2018; illustreret af Karl Tate), er ude nu. Følg ham på Twitter @michaeldwall. Følg os på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
