Εάν δεν είστε χημικός, αστροβιολόγος ή επιστήμονας οποιουδήποτε είδους και αυτό περιλαμβάνει τους περισσότερους από εμάς, τότε μια μικρή, σχεδόν ανεπαίσθητη μυρωδιά μεθανίου στην αττική ατμόσφαιρα μπορεί να φαίνεται σαν μεγάλη υπόθεση. Αλλά είναι, ευγενικοί άνθρωποι. Είναι.
Γιατί;
Επειδή θα μπορούσε να είναι ένα σήμα ότι κάποια ζωντανή διαδικασία είναι στη δουλειά. Και ακόμη και εμείς μη επιστήμονες αναρωτηθήκαμε κάποια στιγμή αν η μόνη ζωή στο Ηλιακό Σύστημα, ή ίσως σε ολόκληρο το Σύμπαν, περιορίζεται εδώ στη Γη.
Ας μπει σε αυτό.
Πριν από λίγο καιρό, το 2013 και το 2014, το MSL Curiosity rover της NASA εντόπισε αιχμές στο μεθάνιο στην ατμόσφαιρα του Gale Crater. Και πολύ νωρίτερα, το 2004, το Mars Express Orbiter (MEO) εντόπισε επίσης μεθάνιο στην αττική ατμόσφαιρα. Το μεθάνιο είναι σημαντικό επειδή θα μπορούσε να είναι ένας δείκτης μιας ζωντανής διαδικασίας. (Το μεθάνιο μπορεί επίσης να παραχθεί με μη βιολογικές διεργασίες.)
Το μεθάνιο δεν κολλάει για πολύ. Μόλις απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα, μπορεί να καταστραφεί γρήγορα από φυσικές ατμοσφαιρικές διεργασίες. Έτσι, κάθε μεθάνιο που ανιχνεύεται στην ατμόσφαιρα του Άρη σημαίνει ότι πρέπει να είχε κυκλοφορήσει πρόσφατα, αν και θα μπορούσε να έχει παραχθεί εκατομμύρια, ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια πριν, και να παγιδευτεί σε υπόγεια πετρώματα.
Στη Γη, το μεγαλύτερο μεθάνιο παράγεται από ζωντανά πλάσματα. μικροοργανισμοί σε ιζηματογενή στρώματα, ή στα έντερα μηρυκαστικών, για παράδειγμα. Μερικά από αυτά παράγονται μέσω αβιοτικών ή μη ζωντανών διεργασιών, αλλά η εύρεση μεθανίου στον Άρη παραμένει, τουλάχιστον δυνητικά, μεγάλη υπόθεση.
Τώρα, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος, ο οποίος λειτουργεί το Mars Express Orbiter, επέστρεψε τα δεδομένα από τις 15 Ιουνίου 2013, όταν το Curiosity εντόπισε μια αιχμή μεθανίου και βρήκαν κάτι. Το φασματόμετρο Planetary Fourier (PFS) στο MEO ανίχνευσε μεθάνιο στην ίδια θέση που έκανε το Curiosity, μόνο μία μέρα αργότερα.
Αυτή είναι η πρώτη φορά που ένα Curiosity spane υποστηρίζεται από άλλες, ανεξάρτητες παρατηρήσεις. Αυτά τα αποτελέσματα παρουσιάζονται σε μια νέα εργασία που δημοσιεύθηκε την 1η Απριλίου στο Nature Geoscience.
Τα αποτελέσματα από το MEO αποτελούν μέρος μιας νέας μεθόδου ανάλυσης δεδομένων από το φασματόμετρο. Η τεχνική συλλέγει αρκετές εκατοντάδες μετρήσεις σε μια περιοχή για σύντομο χρονικό διάστημα. Η ομάδα πίσω από τα αποτελέσματα ανέπτυξε επίσης έναν νέο τρόπο ανάλυσης των δεδομένων.
“Γενικά, δεν ανιχνεύσαμε κανένα μεθάνιο, εκτός από μια οριστική ανίχνευση περίπου 15 μερών ανά δισεκατομμύριο κατ 'όγκο μεθανίου στην ατμόσφαιρα, η οποία αποδείχθηκε μια ημέρα αφότου το Curiosity ανέφερε μια αύξηση περίπου έξι μερών ανά δισεκατομμύριο, Λέει ο Marco Giuranna από το Εθνικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής - Ινστιτούτο Διαστημικής Αστροφυσικής και Πλανητολογίας στη Ρώμη της Ιταλίας, κύριος ερευνητής του πειράματος PFS και επικεφαλής συγγραφέας της εφημερίδας που αναφέρει τα αποτελέσματα στο Φύση Γεωεπιστήμη.
15 μέρη ανά δισεκατομμύριο δεν είναι τεράστιο ποσό. Αλλά είναι ακόμα σημαντικό.
“Αν και τα μέρη ανά δισεκατομμύριο γενικά σημαίνουν ένα σχετικά μικρό ποσό, είναι αρκετά αξιοσημείωτο για τον Άρη - η μέτρησή μας αντιστοιχεί σε έναν μέσο όρο περίπου 46 τόνων μεθανίου που υπήρχε στην περιοχή των 49.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων που παρατηρήθηκε από την τροχιά μας», Είπε η Giuranna σε δελτίο τύπου.
Υπάρχει μια άλλη συσχέτιση που υποστηρίζει αυτήν την επιβεβαίωση. Δέκα άλλες παρατηρήσεις από το φασματόμετρο του τροχού Mars Express δεν έδειξαν μεθάνιο, που αντιστοιχεί σε μια χρονική περίοδο που το Curiosity έδειξε επίσης χαμηλές μετρήσεις.
Από που προήλθε λοιπόν; Αρχικά, ο επικρατούσα άνεμος στη θέση του Curiosity στο Gale Crater προήλθε από το Βορρά. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι το μεθάνιο προήλθε από το εσωτερικό του ίδιου του κρατήρα, που μεταφέρθηκε στην περιέργεια από τον άνεμο. Τώρα, αυτό δεν φαίνεται τόσο πιθανό.
“Τα νέα μας δεδομένα Mars Express, που λαμβάνονται μια ημέρα μετά την καταγραφή του Curiosity, αλλάζουν την ερμηνεία από πού προήλθε το μεθάνιο, ειδικά όταν εξετάζουμε μοτίβα παγκόσμιας ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας μαζί με την τοπική γεωλογία», Είπε η Giuranna. «Με βάση τα γεωλογικά στοιχεία και την ποσότητα του μεθανίου που μετρήσαμε, πιστεύουμε ότι η πηγή είναι απίθανο να βρίσκεται μέσα στον κρατήρα..”
Όταν μιλούν για την πηγή αυτής της μελέτης, δεν μιλούν για το αν είναι μια αβιοτική (μη ζωντανή) ή μια βιολογική πηγή. Μιλούν μόνο για τη θέση της απελευθέρωσης μεθανίου.
Στο παραπάνω γράφημα, οι επιστήμονες με το Βασιλικό Ινστιτούτο Διαστημικής Αεροπορίας στις Βρυξέλλες, που είναι συνεργάτες στη μελέτη, διαίρεσαν την περιοχή γύρω από τον κρατήρα Gale σε ένα πλέγμα. Για κάθε τετράγωνο, χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις υπολογιστών για να δημιουργήσουν ένα εκατομμύριο σενάρια εκπομπών.
Οι προσομοιώσεις χρησιμοποίησαν τα μετρούμενα μεθάνιο, τα πρότυπα ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας και τα χαρακτηριστικά απελευθέρωσης μεθανίου με βάση το φαινόμενο που ονομάζεται «διαρροή αερίου». Η διαρροή αερίου είναι όταν το παγιδευμένο μεθάνιο απελευθερώνεται από υπόγειους σχηματισμούς, συνήθως λόγω της τεκτονικής δραστηριότητας. Τα ποσοστά αντανακλούν την πιθανότητα να προέρχεται το μεθάνιο σε κάθε τετράγωνο πλέγματος.
“Εντοπίσαμε τεκτονικά σφάλματα που ενδέχεται να εκτείνονται κάτω από μια περιοχή που προτείνεται να περιέχει ρηχό πάγο. Δεδομένου ότι το permafrost είναι μια εξαιρετική σφραγίδα για το μεθάνιο, είναι πιθανό ο πάγος εδώ να παγιδεύσει το μεθάνιο κάτω από την επιφάνεια και να το απελευθερώσει επεισοδιακά κατά μήκος των σφαλμάτων που διαπερνούν αυτόν τον πάγο», Λέει ο συν-συγγραφέας Giuseppe Etiope από το Εθνικό Ινστιτούτο Γεωφυσικής και Ηφαιστειολογίας στη Ρώμη. «Είναι αξιοσημείωτο ότι είδαμε ότι η ατμοσφαιρική προσομοίωση και η γεωλογική αξιολόγηση, που πραγματοποιήθηκαν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, πρότειναν την ίδια περιοχή προέλευσης του μεθανίου.”
Το μεθάνιο στον Άρη εξακολουθεί να είναι ένα παζλ. Αλλά τα κομμάτια αρχίζουν να ταιριάζουν μαζί. Τώρα που ένα άλλο διαστημικό σκάφος, το Trace Gas Orbiter (TGO) βρίσκεται στον Άρη, μπορούμε να περιμένουμε να συμπληρωθεί περισσότερο από το παζλ.
Το TGO είναι μια κοινή αποστολή μεταξύ του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και του Roscosmos. Θα κάνει την πιο λεπτομερή ανάλυση της ατμόσφαιρας του Άρη. Έφτασε στον Άρη και άρχισε να εργάζεται το 2016, αλλά μόλις πρόσφατα άρχισε τη σάρωση για μεθάνιο.
Όσο για την πηγή του μεθανίου στον Άρη, αυτό πρέπει να περιμένουμε. Απλώς δεν γνωρίζουμε ακόμα πώς παρήχθη και αν οι ζωντανοί οργανισμοί είναι υπεύθυνοι ή όχι.
Πηγές:
- Ερευνητική μελέτη: Ανεξάρτητη επιβεβαίωση μιας αιχμής μεθανίου στον Άρη και μιας περιοχής πηγής ανατολικά του κρατήρα Gale
- Δελτίο Τύπου: Το Mars Express ταιριάζει με το μεθάνιο Spike μετρούμενο από την περιέργεια
- Space Magazine: Το Curiosity Rover της NASA εντοπίζει το Methane, Organics on Mars
