Om du inte är en kemist, en astrobiolog eller en vetenskapsman av något slag, och det inkluderar de flesta av oss, kan ett litet, nästan omöjligt urval av metan i den Martiska atmosfären verka som ingen stor sak. Men det är, mjuka människor. Det är.
Varför?
Eftersom det kan vara en signal om att någon levnadsprocess är på jobbet. Och till och med vi icke-forskare har undrat någon gång om det enda livet i solsystemet, eller kanske i hela universumet, är begränsat här på jorden.
Låt oss komma in på det.
För en tid sedan, tillbaka 2013 och 2014 för att vara exakt, upptäckte NASA: s MSL Curiosity rover spikar i metan i atmosfären vid Gale Crater. Och mycket tidigare, 2004, upptäckte Mars Express Orbiter (MEO) metan i den Martiska atmosfären. Metan är viktigt eftersom det kan vara en indikator på en levnadsprocess. (Metan kan också produceras genom icke-biologiska processer.)
Metan sticker inte länge. När den släpps ut i atmosfären kan den snabbt förstöras av naturliga atmosfärprocesser. Så någon metan som upptäcks i Mars 'atmosfär betyder att den måste ha släppts nyligen, även om den kunde ha producerats miljoner, till och med för miljarder år sedan, och låg fångad i underjordiska bergsformationer.
På jorden produceras mest metan av levande varelser; mikroorganismer i sedimentära skikt, eller i tarmarna hos idisslare. En del av det produceras genom abiotiska eller icke-levande processer, men att hitta metan vid Mars är fortfarande, åtminstone potentiellt, en stor sak.
Nu har Europeiska rymdorganisationen, som driver Mars Express Orbiter, gått igenom uppgifterna från 15 juni 2013, då nyfikenhet upptäckte en metanspik, och de har hittat något. Planetary Fourier Spectrometer (PFS) ombord på MEO upptäckte metan på samma plats som Curiosity gjorde, bara en dag senare.
Detta är första gången som en curiositet metanspik har backats upp av andra, oberoende observationer. Dessa resultat presenteras i en ny artikel publicerad 1 april i Nature Geoscience.
Resultaten från MEO är en del av en ny metod för analys av data från dess spektrometer. Tekniken samlar flera hundra mätningar över ett område under en kort tidsperiod. Teamet bakom resultaten utvecklade också ett nytt sätt att analysera data.
“I allmänhet upptäckte vi ingen metan, bortsett från en bestämd upptäckt av cirka 15 delar per miljard volym metan i atmosfären, vilket visade sig vara en dag efter att Curiosity rapporterade en spik på cirka sex delar per miljard, Säger Marco Giuranna från National Institute for Astrophysics - Institute for Space Astrophysics and Planetology in Rome, Italy, den huvudsakliga utredaren för PFS-experimentet och huvudförfattare till uppsatsen som rapporterar resultaten i Naturgeovetenskap.
15 delar per miljard är inte ett enormt belopp. Men det är fortfarande betydelsefullt.
“Även om delar per miljard i allmänhet betyder en relativt liten mängd, är det ganska anmärkningsvärt för Mars - vår mätning motsvarar i genomsnitt cirka 46 ton metan som fanns i området 49 000 kvadratkilometer observerat från vår bana, Sade Giuranna i ett pressmeddelande.
Det finns en annan korrelation som stöder denna bekräftelse. Tio andra observationer från Mars Express orbiters spektrometer visade ingen metan, motsvarande en tidsperiod då Curiosity också visade låga mätningar.
Så var kom det ifrån? Ursprungligen kom den rådande vinden på Curiositys plats i Gale Crater från norr. Forskare trodde att metan kom från insidan av själva krateret, föras till nyfikenhet av vinden. Nu verkar det inte lika troligt.
“Våra nya Mars Express-data, tagna en dag efter Curiositys inspelning, ändrar tolkningen av var metan härstammar från, särskilt när man överväger globala atmosfäriska cirkulationsmönster tillsammans med den lokala geologin, Sa Giuranna. ”Baserat på geologiska bevis och den mängd metan som vi mätte, tror vi att källan troligen inte finns i krateret.”
När de pratar om källan i den här studien pratar de inte om det är en abiotisk (icke-levande) eller en biologisk källa. De pratar bara om platsen för metanfrisättningen.
I grafiken ovan delade forskare med Royal Belgian Institute for Space Aeronomy i Bryssel, som är samarbetsvilliga i studien, området runt Gale Crater i ett rutnät. För varje kvadrat använde de datorsimuleringar för att generera en miljon utsläppsscenarier.
Simuleringarna använde den uppmätta metan, atmosfäriska cirkulationsmönster och metanfrisättningsegenskaper baserade på fenomenet som kallas "gassprickning." Gassegment är när fångad metan frigörs från underjordiska formationer, vanligtvis på grund av tektonisk aktivitet. Procentsatserna återspeglar sannolikheten för att metan har sitt ursprung i varje rutkvadrat.
“Vi identifierade tektoniska fel som kan sträcka sig under en region som föreslås innehålla grunt is. Eftersom permafrost är en utmärkt tätning för metan, är det möjligt att isen här kan fånga metan under ytan och släppa den episodiskt längs de fel som bryter igenom denna is, Säger medförfattare Giuseppe Etiope från National Institute of Geophysics and Volcanology in Rome. ”Anmärkningsvärt såg vi att den atmosfäriska simuleringen och den geologiska bedömningen, som utfördes oberoende av varandra, föreslog samma område med metan.”
Metan på Mars är fortfarande ett pussel. Men bitarna börjar passa ihop. Nu när ett annat rymdskepp, Trace Gas Orbiter (TGO), är på Mars, kan vi förvänta oss att mer av pusslet fylls i.
TGO är ett gemensamt uppdrag mellan Europeiska rymdorganisationen och Roscosmos. Det kommer att göra den mest detaljerade analysen av Mars atmosfär ännu. Den anlände till Mars och började arbeta 2016, men började nyligen söka efter metan.
När det gäller källan till metan på Mars, det måste vänta. Vi vet bara ännu inte hur det producerades och om levande organismer är ansvariga eller inte.
Källor:
- Forskningsstudie: Oberoende bekräftelse av en metanpik på Mars och en källregion öster om Gale krater
- Pressmeddelande: Mars Express matchar metanspik mätad av nyfikenhet
- Space Magazine: NASA's Curiosity Rover upptäcker metan, organiska på Mars
