Het grote mysterie van de sporen van methaan die op Mars zijn gedetecteerd, is eindelijk opgehelderd

Van alle mysteries rond Mars is methaan zeker een van de meest interessante. Dit gas wordt sinds 2003 gedetecteerd in de atmosfeer van Mars, maar op zeer lage niveaus, en is vaak synoniem met bacteriële activiteit (althans op aarde), en is een bron van intense controverses, vooral over de bron ervan. Discussies komen in een stroomversnelling wanneer het ruimtevaartuig nieuwsgierigheidnieuwsgierigheid Het wordt direct op de bodem van de Gale-krater gedetecteerd, waar het sinds 2012 evolueert.

Methaan gedetecteerd door Curiosity op de bodem van de Gale-krater

Daarom zou methaan uit de bodem van Mars sijpelen, in zeer kleine hoeveelheden om zeker te zijn, maar genoeg om te worden gedetecteerd door het instrument van het ruimtevaartuig genaamd SAM (Monsteranalyse op Mars). Het probleem, maar niet het minste: dit fenomeen lijkt uitsluitend beperkt te zijn tot de Gale-krater, aangezien nergens anders op Mars een spoor van methaan is gedetecteerd. Het is echter een heel vreemd toeval. Bovendien bleek uit eerdere tests de aanwezigheid van een klein aantal methaanmoleculen in het lichaamAtmosfeerAtmosfeerde sonde ExomarsExomars Volg de gasbaan, dat zoals de naam doet vermoeden specifiek is ontworpen om gassen in de atmosfeer boven de vier tot acht kilometer te detecteren, heeft helemaal niets waargenomen. Een eerdere studie (zie artikel hieronder) biedt echter een verklaring voor de afstemming tussen Curiosity- en ExoMars-waarnemingen door aan te tonen dat het tijdstip van de meting (overdag of 's nachts) verantwoordelijk zou kunnen zijn. Maar dit verklaart niet de oorsprong van methaan op Mars.

Als wetenschappers enige tijd geloofden dat de materialen waaruit Curiosity bestaat de oorsprong van deze emissies zouden kunnen zijn, werd deze hypothese snel verlaten wegens gebrek aan bewijs. Er werd echter een nieuwe studie gepubliceerd In het tijdschrift JGR-planeten Hij onthult dat de rover mogelijk iets met dit verhaal te maken heeft.

Methaangas zit gevangen onder een zoutkorst en komt vrij als de rover voorbijrijdt

Daarom stroopte een team van NASA-wetenschappers de mouwen op om het netelige probleem van methaan op Mars aan te pakken. Gebaseerd op laboratoriumexperimenten en ModelleringModelleringDe onderzoekers suggereren dus dat methaan, als gevolg van verschillende geologische processen in het binnenland van Mars, gevangen zou zitten onder een laag sulfaat die op het oppervlak aanwezig is. Seizoensgebonden temperatuurschommelingen, maar ook tussen dag en nacht, kunnen het klimaat veranderenZegelZegel Wie is dit SchelpSchelp zout, waardoor methaan in zeer kleine hoeveelheden kan ontsnappen. Dit proces zal de verschillen verklaren in de hoeveelheden methaan die door de aarde worden uitgestoten. Aan de andere kant kunnen de grotere trekjes gemeten door Curiosity, die tot 40 keer hoger zijn dan de “achtergrondgeluiden”, eenvoudigweg worden verklaard door de passage van de rover. Het gewicht van Curiosity zal feitelijk kleine breuken in de sulfaatkorst veroorzaken, waardoor er plotseling gas vrijkomt.

Een hypothese die zou helpen verklaren waarom methaan in vrij grote hoeveelheden werd gedetecteerd in de Gale-krater!

Op Mars zien sommige mensen methaan (CH4). Anderen zien dat niet. Dit wekt hun interesse Astronomie wetenschappersAstronomie wetenschappers Al enkele jaren. Maar uiteindelijk geven onderzoekers een verklaring. Detectie zal sterk afhangen van het tijdstip waarop de metingen plaatsvinden.

Artikel van Natalie MayerNatalie Mayer Geplaatst op 30 juni 2021

Dit gebeurde voor het eerst in 2004. Methaan (CH₄) Het werd waargenomen op het oppervlak van Mars door de Europese Mars Express-sonde. Als deze ontdekking astronomen enthousiast heeft gemaakt, komt dat omdat ze vooral op aarde zijn MicrobenMicroben — degenen die dieren helpen bij het verteren — die methaan produceren: leven, met andere woorden. Daarom is het vinden van sporen van methaan op Mars spannend, zelfs als geologische processen dit ook kunnen produceren. Vooral omdat dit gas van hem zal zijn DuurDuur Van leven in de atmosfeer van Mars gedurende slechts 300 jaar. Als onze apparaten iets detecteren, kan dit alleen het gevolg zijn van een relatief recente injectie.

Dit is wat er was ingesteld. Maar naast het mysterie van de oorsprong van methaan op Mars worstelen astronomen al jaren met een ander mysterie. Want als bovendien Mars ExpressMars ExpressNASA's Curiosity-ruimtevaartuig heeft herhaaldelijk methaangas gedetecteerd boven het oppervlak van de Gale-krater, een Europese missie ExoMars-gasvolgvoertuig TGO heeft de aanwezigheid van dit gas bovenaan de atmosfeer nooit kunnen bevestigen.

De eerlijkheid gebiedt te zeggen dat de door Curiosity gedetecteerde hoeveelheden methaan klein blijven. Minder dan een half deel per miljard (ppb). Het equivalent van een snufje zout in een Olympisch zwembad. En toch met concentratiepieken die 20 ppb kunnen bereiken. “Maar toen het Europese team aankondigde dat ze geen methaan hadden gezien, was ik absoluut geschokt.”herinnert Chris Webster zich, die de leiding had over de machine Verstelbaar LaserLaser Spectrometer (TLSTLSUit nieuwsgierigheid, NASA ondervroeg hem. Omdat TGO is ontworpen als de gouden standaard voor het meten van gas in de atmosfeer van Mars.

Wat als Curiosity en TGO gelijk hebben?

De onderzoekers vermoedden toen eerst dat Curiosity zelf CH produceerde.₄ Die hij ontdekte. Ze analyseerden het vanuit elke hoek: de manier waarop het rotsen verpletterde, de manier waarop de wielen vergingen, enzovoort. Laten we ondubbelzinnig concluderen dat de metingen van het ruimtevaartuig correct zijn.

Planetaire wetenschappers suggereerden vervolgens dat er geen sprake was van mysterie of fouten. Curiosity en TGO kunnen allebei gelijk hebben. De waargenomen meetafwijkingen kunnen eenvoudig in verband worden gebracht met het tijdstip waarop deze metingen zijn verricht.

De onderzoekers specificeren dat het TLS-instrument waarmee Curiosity methaan meet alleen 's nachts kan werken. Het is echt hebberig in energieenergie Hij moet wachten met wakker worden totdat alle andere gadgets zijn uitgeschakeld. 'S Nachts is de atmosfeer van Mars echter redelijk rustig. Methaan dat uit de aarde ontsnapt, hoopt zich waarschijnlijk op nabij het oppervlak en wordt gedetecteerd door Curiosity.

TGO heeft op zijn beurt zonlicht nodig om vijf kilometer boven het aardoppervlak naar sporen van methaan te zoeken. Maar nee warmtewarmte Overdag brengt de atmosfeer in beroering en methaan dat zich 's nachts op grondniveau concentreert, wordt een paar uur later verdund in de atmosfeer. Op niveaus waarvan men denkt dat ze niet detecteerbaar zijn.

Dit is wat astronomen zojuist hebben bevestigd. Ze hebben het Curiosity-ruimtevaartuig uitzonderlijk goed verpakt om metingen overdag te kunnen doen. De TLS-tool heeft ook niets gevonden! Dit lost het probleem op. In ieder geval qua uiterlijk. Omdat als methaan voortdurend uit de bodem van Mars ontsnapte en een atmosferische levensduur van ongeveer 300 jaar zou hebben, er voldoende accumulatie zou moeten zijn voor TGO om het te detecteren.

Het valt nog te begrijpen wat het methaangas in de atmosfeer van Mars vernietigt. Elektrische ontladingen met een zeer lage intensiteit kunnen veroorzaakt zijn door stof van Mars. Of zelfs de acties van A ZuurstofZuurstof Overvloedig aan het oppervlak dat CH zou vernietigen₄ voordat het de hogere atmosfeer bereikt. Experimenten zijn aan de gang.