Europas Mars Express-omlopp fångade denna bild av en halvbelyst röd planet i december 2012.
(Bild: © ESA)
Vi kan vara ett steg närmare att spricka Mars-metanmysteriet.
NASA: s Curiosity rover-uppdrag bestämde nyligen att bakgrundsnivåerna av metan i Mars atmosfär cykla säsongsmässigt, som toppade i den norra sommaren. Den sexhjuliga roboten har också upptäckt två vågor hittills av bensin i Red Planet: s 96 mil breda (154 kilometer) Gale Crater - en gång i juni 2013 och sedan igen i slutet av 2013 till början av 2014.
Dessa fynd har fascinerat astrobiologer, eftersom metan är en möjlig biosignatur. Även om gasen kan produceras genom olika geologiska processer, pumpas den stora majoriteten av metan i jordens luft ut av mikrober och andra levande varelser.
Vissa svar kan snart vara i horisonten, för att upptäckten i juni 2013 just har blivit uppbyggd. Europas Mars Express-omloppsbana noterade spiken också från det rymdfarkostens abborre högt över Röda planeten, rapporterar en ny studie.
"Medan tidigare observationer, inklusive den från nyfikenhet, har diskuterats, ökar denna första oberoende bekräftelse av en metanspik förtroende för upptäckterna," säger studieförfattaren Marco Giuranna från Istituto Nazionale di Astrofisica i Rom.
Och det är inte allt. Giuranna och hans team spårade också den troliga källan till plommon i juni 2013 till en geologiskt komplex region cirka 500 mil öster om Gale krater.
Whiffs of Gale Crater air
Forskarna använde data som samlats in av Mars Express 'Planetary Fourier Spectrometer instrument (PFS), som också sniffade ut spår av Red Planet metan tillbaka 2004. (Rymdskeppet har kretsat Mars sedan december 2003.)
Giuranna, PFS: s huvudutredare, hade förberett sig för synergi med Curiosity-teamet. Strax efter roverens beröring i augusti 2012 i Gale beslutade han att övervaka luften ovanför krateret på lång sikt, sade Giuranna.
Det är svårt att mäta Red Planet metan från Mars omloppsbana, av olika skäl, inklusive gasens låga mängd och svaga absorption. (Det är ingen picknick som mäter Mars-metan från jorden heller, eftersom den mycket rikare metan i vår planetens atmosfär kan komplicera observationer och tolkningar. Dessa faktorer hjälper till att förklara debatten som Giuranna nämnde ovan.)
Så Giuranna och hans kollegor utvecklade en ny metod för PFS-dataval, bearbetning och analys. För den nya studien använde de denna metod på mätningar gjorda över Gale Crater under de första 20 månaderna av Curiositys uppdrag på Mars.
De hittade en hit: en topp på cirka 15,5 delar per miljard (ppb) metan per volym den 16 juni 2013. Det var bara en Martian dag efter att Curiosity upptäckte en topp på nästan 6 ppb.
"Vi hade mycket tur, eftersom detta inte är resultatet av samordnade observationer," berättade Giuranna till Space.com via e-post. "Bara av en slump!"
Förresten, bakgrundsmetannivåer i Gale Crater's luft, mätt med Curiosity, sträcker sig från cirka 0,24 ppb till 0,65 ppb.
Spåra källan
Studieteamet hemmade också in på metanplommans möjliga källregion med två oberoende metoder.
Forskarna delade upp området kring Gale-krateret i en serie kvadrater, som var och en uppmättes närmare 250 mil på en sida. De använde sedan datorsimuleringar för att skapa 1 miljon metanfrisläppsscenarier för varje kvadrat för att bedöma sannolikheten för var och en som en källa för Gale-gasen. Forskarna studerade också geologin på varje kvadrat och letade efter funktioner som kan vara förknippade med metanutsläpp, såsom fellinjer och felkorsningar.
"Anmärkningsvärt såg vi att den atmosfäriska simuleringen och den geologiska bedömningen, som utfördes oberoende av varandra, föreslog samma provningsregion för metan, som ligger cirka 500 km öster om Gale," sade Giuranna. "Det här är väldigt spännande och i stort sett oväntat."
Den potentiella källregionen kan innehålla metan som fångats under is, tillade han.
"Att metan skulle kunna släppas episodiskt längs fel som bryter igenom permafrosten på grund av partiell smältning av is, gastrycksuppbyggnad som orsakats av gasansamling under migration eller spänningar på grund av planetjusteringar eller lokal meteoritpåverkan," skrev forskarna i den nya studien , som publicerades online idag (1 april) i tidskriften Naturgeovetenskap.
Fortfarande mycket arbete att göra
Uppsatsen behandlar inte metans ultimata ursprung - oavsett om det blev kärnat ut av Martiska mikrober eller reaktioner med varmt vatten och vissa bergarter. Och forskare vet inte om den upptäckta metan producerades nyligen eller för länge sedan; det kunde trots allt ha fångats under isen.
Men den nya studien kan hjälpa forskare att komma till botten av sådana frågor så småningom. Till exempel kommer Mars Express att se i den potentiella källregionen i detalj i framtiden, sade Giuranna. Och andra rymdfarkoster, som metan-sniffar Trace Gas Orbiter (TGO) - en del av den europeisk-ryska ExoMars-programmet - kanske gör det också.
Giurannas team är verkligen involverat i TGO-uppdrag, som anlände till Mars i oktober 2016. Och samordnade TGO-Mars Express-mätningar finns i verken. PFS-teamet syftar också till att tillämpa sina nya analystekniker på instrumentets hela datauppsättning, sade Giuranna.
"Uppföljning är mycket viktigt för att bättre förstå metan på Mars," sade han. "Vi samlar pusselbitar och behöver fler bitar för att bättre förstå vad som händer."
- Mars 'Atmosphere: Sammansättning, klimat och väder
- 7 största Mysteries of Mars
- Ancient Mars kunde ha stött livet (foton)
Mike Walls bok om sökandet efter främmande liv, "Där ute"(Grand Central Publishing, 2018; illustrerad av Karl Tate), är ute nu. Följ honom på Twitter @michaeldwall. Följ oss på Twitter @Spacedotcom eller Facebook.
