Најизненадувачкото откритие од Марс роверот Curiosity на НАСА е дека метан истекува од површината на кратерот Гејл.
Живите суштества произведуваат најголем дел од метан на Земјата. Но, научниците не пронајдоа убедливи знаци за сегашен или поранешен живот на Марс, и затоа не очекуваа дека ќе најдат метан таму. Сепак, преносливата хемиска лабораторија на Curiosity, позната како SAM, или Анализа на примероци на Марс, постојано наоѓаше траги од гасот во близина на површината на кратерот Гејл, единственото место на површината на Марс каде што досега бил откриен метан. Неговиот веројатен извор, претпоставуваат научниците, се геолошки механизми кои вклучуваат вода и карпи длабоко под земја.
Да беше тоа целата приказна, работите ќе беа лесни. Сепак, SAM откри дека метанот се однесува на неочекуван начин во кратерот Гејл. Се појавува ноќе и исчезнува во текот на денот. Сезонски флуктуира, а понекогаш се искачува на нивоа 40 пати повисоки од вообичаеното. Изненадувачки, метанот исто така не се акумулира во атмосферата: орбитерот за гас ExoMars Trace на ESA (Европската вселенска агенција), испратен на Марс специјално за да го проучува гасот во атмосферата, не откри метан, пишува Лони Шехтман од Центарот за вселенски летови Годард на НАСА, Greenbelt, Md.
Зошто некои научни инструменти откриваат метан на Црвената планета, додека други не?
„Тоа е приказна со многу пресврти на заплетот“, рече Ешвин Васавада, проект научник на Curiosity во Лабораторијата за млазен погон на НАСА во Јужна Калифорнија, која ја води мисијата на Curiosity .
Метанот од Марс ги држи научниците зафатени со лабораториска работа и проекти за компјутерско моделирање кои имаат за цел да објаснат зошто гасот се однесува чудно и е откриен само во кратерот Гејл. Истражувачка група на НАСА неодамна сподели интересен предлог.
Известувајќи во мартовски труд во списанието за геофизички истражувања: планети, групата сугерираше дека метанот – без разлика како се произведува – може да биде затворен под зацврстена сол што може да се формира во марсовскиот реголит, што е „почва“ направена од скршени карпи и прашина. Кога температурата се зголемува за време на потоплите сезони или периоди од денот, слабеејќи ја фоката, метанот може да истече надвор.
Предводени од Александар Павлов, планетарен научник во Центарот за вселенски летови на НАСА Годард во Гринбелт, Мериленд, истражувачите сугерираат дека гасот исто така може да еруптира во млазеви кои пукаат под притисокот на, да речеме, ровер со големина на мал SUV кој вози над него. Хипотезата на тимот може да помогне да се објасни зошто метанот е откриен само во кратерот Гејл, рече Павлов, имајќи предвид дека тоа е едно од двете места на Марс каде робот оди и ја дупчи површината. (Другиот е кратерот Језеро, каде што работи роверот „Упорност“ на НАСА, иако тој ровер нема инструмент за детекција на метан.)
Потеклото на оваа хипотеза Павлов го следи во неповрзан експеримент што го водел во 2017 година, кој вклучувал одгледување микроорганизми во симулиран марсовски вечен мраз (замрзната почва) натопена со сол, колку што е и вечниот мраз на Марс.
Павлов и неговите колеги тестираа дали бактериите познати како халофили, кои живеат во езерата со солена вода и други средини богати со сол на Земјата, можат да напредуваат во слични услови на Марс.
Резултатите од растењето на микробите се покажаа како неубедливи, рече тој, но истражувачите забележаа нешто неочекувано: горниот слој на почвата формираше солена кора додека солениот мраз се сублимираше, претворајќи се од цврста материја во гас и оставајќи ја солта зад себе.
Вечен мраз на Марс и Земјата
„Во моментов не размислувавме многу за тоа“, рече Павлов, но се сети на кората на почвата во 2019 година, кога прилагодливиот ласерски спектрометар на SAM откри излив на метан кој никој не можеше да го објасни.
„Тогаш ми кликна во мислите“, рече Павлов. И тогаш тој и тим почнаа да ги тестираат условите што може да се формираат и да пукнат зацврстени солени пломби.
Тимот на Павлов тестираше пет примероци на вечен мраз наполнети со различни концентрации на сол наречена перхлорат, која е широко распространета на Марс. (Денес веројатно нема вечен мраз во кратерот Гејл, но „резерварите“ можеле да се формираат одамна кога Гејл бил постуден и поледен.) Научниците го изложиле секој примерок на различни температури и воздушен притисок во комората за симулација на Марс во Годард на НАСА.
Периодично, тимот на Павлов инјектира неон, аналог на метан, под примерокот од почвата и го мереше притисокот на гасот под и над него. Поголем притисок под примерокот значеше дека гасот е заробен. На крајот, се формирал во услови слични на Марс во рок од три до 13 дена само во примероци со концентрација на перхлорат од 5% до 10%.
Тоа е многу поголема концентрација на сол отколку што Curiosity измери во кратерот Гејл. Но, реголит таму е богат со различен вид минерали на сол наречени сулфати, кои тимот на Павлов сака да ги тестира понатаму за да види дали тие исто така можат да формираат пломби.
Роверот Curiosity пристигна во регион за кој се верува дека се формирал додека климата на Марс се сушела
Подобрувањето на нашето разбирање за процесите на генерирање и уништување на метан на Марс е клучна препорака од Виш преглед на планетарна мисија на НАСА во 2022 година, а теоретската работа како онаа на Павлов е од клучно значење за овој напор. Сепак, научниците велат дека им се потребни и поконзистентни мерења на метан.
SAM шмрка метан само неколку пати годишно, бидејќи инаку е зафатен со својата примарна работа за дупчење примероци од површината и анализа на нивната хемиска структура.
„Експериментите со метан бараат многу ресурси, така што мораме да бидеме многу стратешки кога ќе одлучиме да ги направиме“, рече Чарлс Малеспин од Годард, главен истражувач за SAM.
Сепак, за да се тестира колку често се зголемуваат нивоата на метан, на пример, ќе биде потребна нова генерација на површински инструменти кои континуирано го мерат метанот од многу локации низ Марс, велат научниците.
„Дел од работата со метан ќе треба да се остави на идните вселенски летала кои се повеќе фокусирани на одговорот на овие конкретни прашања“, рече Васавада.
Извор: НАСА
Подготви: Ј. Ѓ.
