Mars 'atmosfär består av 95% koldioxid, 3% kväve, 1,6% argon och innehåller små mängder syre och vatten samt spårmängder metan. Och mysteriet har precis blivit lite mer förbryllande, eftersom metan i Mars-atmosfären verkar vara ännu kortare än vad forskarna ursprungligen trodde. Med hjälp av observationer från Mars Global Surveyor - som fungerade i omloppsbana i nästan tio år - har en grupp forskare från Italien bestämt metan i Mars-atmosfären varar mindre än ett år.
Forskarna Sergio Fonti (Università del Salento) och Giuseppe Marzo (NASA Ames) rapporterade om sina resultat om metanutvecklingen under tre Martian-år vid European Planetarium Science Congress i Rom.
"Endast små mängder metan finns i den Martiska atmosfären som kommer från mycket lokala källor," sade Fonti. "Vi har tittat på förändringar i koncentrationen av gasen och fann att det finns säsongsbetonade och årliga variationer. Källan till metan kan vara geologisk aktivitet eller biologisk - vi kan inte veta just nu. Det verkar dock som om den övre gränsen för metanlivslängd är mindre än ett år i den Martiska atmosfären. ”
Metanivåer är högst under hösten på norra halvklotet, med lokala toppar på 70 delar per miljard, även om metan kan detekteras över större delen av planeten vid denna tid av året. Det är en kraftig minskning på vintern, med bara ett svagt band mellan 40-50 grader norr. Koncentrationer börjar byggas igen under våren och stiger snabbare på sommaren och sprider sig över planeten.
”En av de intressanta sakerna som vi har hittat är att på sommaren, även om det allmänna fördelningsmönstret är ungefär detsamma som på hösten, finns det faktiskt högre nivåer av metan på södra halvklotet. Detta kan bero på den naturliga cirkulationen som inträffar i atmosfären, men måste bekräftas med lämpliga datorsimuleringar, ”säger Fonti.
Det finns tre regioner på den norra halvklotet där metankoncentrationerna är systematiskt högre: Tharsis och Elysium, de två huvudsakliga vulkanprovinserna, och Arabia Terrae, som har höga nivåer av underjordisk is. Nivåerna är högst över Tharsis, där geologiska processer, inklusive magmatism, hydrotermisk och geotermisk aktivitet kan pågå.
”Det är uppenbart att de högsta koncentrationerna är förknippade med de varmaste säsongerna och platserna där det finns gynnsamma geologiska - och därmed biologiska - förhållanden som geotermisk aktivitet och stark hydrering. Den högre tillgängliga energin på sommaren kan leda till att gaser frigörs från geologiska processer eller utbrott av biologisk aktivitet, säger Fonti.
Mekanismerna för att ta bort metan från atmosfären är inte heller tydliga. Fotokemiska processer skulle inte bryta ner gasen tillräckligt snabbt för att matcha observationer. Vindstyrda processer kan emellertid tillföra starka oxidationsmedel till atmosfären, såsom det starkt reaktiva saltperkloratet, vilket kan dämpa metan mycket snabbare.
Martian år är nästan dubbelt så lång som Earth år. Teamet använde observationer från Thermal Emission Spectrometer (TES) på Mars Global Surveyor mellan juli 1999 och oktober 2004. Teamet studerade en av de karakteristiska spektralfunktionerna i metan i nästan 3 miljoner TES-observationer, i genomsnitt medel för att eliminera brus.
"Vår studie är första gången data från en kretsande spektrometer har använts för att övervaka metan under en längre period," sade Fonti. ”Den enorma TES-datasatsen har gjort det möjligt för oss att följa metans cykel i den Martiska atmosfären med enastående noggrannhet och fullständighet. Våra observationer kommer att vara mycket användbara för att begränsa Marsmetans ursprung och betydelse. ”
Metan upptäcktes först i den Martiska atmosfären av markbaserade teleskop 2003 och bekräftades ett år senare av ESA: s Mars Express-rymdskepp. Förra året visade observationer med markbaserade teleskop de första bevisen på en säsongscykel.
Källa: European Planetarium Science Congress
