Метан на Марсе — ошибка в работе приборов или необычное природное явление?

Почему одни научные инструменты обнаруживают газ на Красной планете, а другие — нет? Ученые приблизились к разгадке тайны метана на нашем космическом соседе.

Метан на Марсе — ошибка в работе приборов или необычное природное явление?

Сообщения об обнаружении метана на Марсе захватили как ученых, так и простых обывателей. На Земле значительное количество метана производят микробы, которые помогают большинству животных переваривать пищу. В частности — крупному рогатому скоту и другим травоядным. Этот процесс пищеварения заканчивается выдыханием газа в воздух.

Хотя на Марсе нет крупного рогатого скота, овец или коз, обнаружение там метана очень интересно, потому что это может означать, что микробы жили или живут на Красной планете. Однако метан мог и не иметь ничего общего с микробами или какой-либо другой формой жизни. Геологические процессы, которые связаны с взаимодействием горных пород, воды и тепла, также могут его производить.

Прежде чем идентифицировать источники метана на Марсе, ученые должны решить вопрос, который их мучил: почему одни инструменты обнаруживают газ, а другие — нет? Например, марсоход NASA Curiosity неоднократно обнаруживал метан прямо над поверхностью кратера Гейла. Но орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas Orbiter ESA не обнаружил газ в марсианской атмосфере.

Метан на Марсе — ошибка в работе приборов или необычное природное явление?

Источник: NASA.

Марсоход НАСА Curiosity сделал это селфи 15 июня 2018 года, что было 2082-м марсианским днем, ​​или солом, миссии марсохода.

Когда в 2016 году появился орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter, многие ожидали, что команда орбитального аппарата сообщит, что повсюду на Марсе есть небольшое количество метана. Но реальность оказалась куда сложнее. Газа в атмосфере не оказалось

TLS обнаружил, в среднем, менее половины ожидаемой концентрации метана в кратере Гейла. Это эквивалентно щепотке соли, разбавленной в бассейне олимпийского размера. Эти измерения сопровождались загадочными скачками увеличения концентрации почти в 40 раз.

Европейский орбитальный аппарат был разработан как золотой стандарт для измерения метана и других газов на всей планете. В то же время TLS Curiosity настолько точен, что он будет использоваться для раннего обнаружения пожара на Международной космической станции и для отслеживания уровня кислорода в костюмах космонавтов. Он также был лицензирован для использования на электростанциях, на нефтепроводах и в истребителях, где пилоты могут контролировать уровни кислорода и углекислого газа в своих масках. Его измерения должны быть точны и непогрешимы.

Метан на Марсе — ошибка в работе приборов или необычное природное явление?

Источник: NASA.

Марсоход NASA Curiosity запечатлел эти дрейфующие облака 7 мая 2019 года, в 2400-й марсианский день миссии. Curiosity использовал свои черно-белые навигационные камеры, чтобы сделать снимок.

После получения данных от орбитального аппара исследователи приступили к тщательному изучению измерений TLS на Марсе. Некоторые эксперты предположили, что газ выпускал сам марсоход. И пока эта теория находилась на стадии проверки, часть исследовательской группы заняла иную позицию — что если оба аппарата правы?

Члены команды Curiosity, изучающие характер ветра в кратере Гейла, выдвинули гипотезу, что расхождение между измерениями метана сводится к времени суток, в которое они были сделаны. Поскольку ему требуется много энергии, TLS работает в основном ночью, когда другие инструменты Curiosity не работают. По словам Мурса, марсианская атмосфера ночью спокойна, поэтому метан, просачивающийся из-под земли, накапливается у поверхности, где Curiosity может его обнаружить.

Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter, с другой стороны, требует солнечного света для определения метана на высоте около 5 километров над поверхностью. Тепло от Солнца перемешивает атмосферу, теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается. Таким образом, метан, который удерживается у поверхности ночью, смешивается с атмосферой в течение дня, что разбавляет его до необнаружимого уровня.

Команда Curiosity решила проверить теорию, собрав первые высокоточные дневные измерения. TLS измерял метан последовательно в течение одного марсианского дня, сравнивая одно ночное измерение с двумя дневными. В каждом эксперименте SAM в течение двух часов втягивал марсианский воздух, непрерывно удаляя углекислый газ, который составляет 95% атмосферы планеты. В результате остался концентрированный образец метана, который TLS может легко измерить, пропустив через него инфракрасный лазерный луч много раз, настроенный на использование точной длины волны света, поглощаемого метаном. Результат полностью подтвердил гипотезу.

Хотя это исследование предполагает, что концентрация метана на поверхности кратера Гейла в течение дня повышается и понижается, ученым еще предстоит решить глобальную загадку с метаном на Марсе. Метан — это стабильная молекула, которая, как ожидается, продержится на Марсе около 300 лет, прежде чем будет разрушена солнечной радиацией. Если метан постоянно просачивается из всех подобных кратеров, что, как подозревают ученые, вероятно, учитывая, что Гейл не кажется уникальным с геологической точки зрения, его должно было накопиться в атмосфере в достаточном количестве, чтобы орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter мог его обнаружить. Ученые подозревают, что что-то разрушает метан менее чем за 300 лет.

В настоящее время проводятся эксперименты, чтобы проверить, могут ли электрические разряды очень низкого уровня, вызванные пылью в атмосфере Марса, разрушить метан, или же избыток кислорода на поверхности Марса быстро разрушает метан, прежде чем он достигнет верхних слоев атмосферы. Их результаты помогут нам лучше понять как сам Марса, так и другие инопланетные миры, с которыми мы можем столкнуться в будущем.

Читайте также

За Нептуном обнаружили возможную новую карликовую планету размером до 1500 километров

За Нептуном обнаружили возможную новую карликовую планету размером до 1500 километров

Учёные предположили, что загадочные нейтрино могли определить судьбу Вселенной после Большого взрыва

Учёные предположили, что загадочные нейтрино могли определить судьбу Вселенной после Большого взрыва

Cowboy Space хотят запустить 20 000 космических дата-центров для ИИ — на собственной ракете высотой 86 метров

Cowboy Space хотят запустить 20 000 космических дата-центров для ИИ — на собственной ракете высотой 86 метров

Китайские учёные нашли способ превращать атмосферу Марса в топливо для будущих колоний

Китайские учёные нашли способ превращать атмосферу Марса в топливо для будущих колоний

У Земли может быть несколько лун одновременно — астрономы готовятся искать скрытые спутники

У Земли может быть несколько лун одновременно — астрономы готовятся искать скрытые спутники

Астрономы обнаружили гамма-всплеск, который продолжался почти месяц — его источник остаётся загадкой

Астрономы обнаружили гамма-всплеск, который продолжался почти месяц — его источник остаётся загадкой

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Что происходит со спутником, когда у него заканчивается топливо: почему он не падает на Землю?

Что происходит со спутником, когда у него заканчивается топливо: почему он не падает на Землю?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Nvidia выпустила открытую ИИ-модель для транскрибации аудио на 40 языках

Nvidia выпустила открытую ИИ-модель для транскрибации аудио на 40 языках

В России создали «вечные» фильтры для воды

В России создали «вечные» фильтры для воды

Huawei готовит смартфон нового бренда Xingmang с 16 ГБ оперативной памяти и 1 ТБ накопителя

Huawei готовит смартфон нового бренда Xingmang с 16 ГБ оперативной памяти и 1 ТБ накопителя

Чернобыльские собаки переписывают свои гены ради выживания

Чернобыльские собаки переписывают свои гены ради выживания