Det är något konstigt med syret i atmosfären ovanför Mars Gale Crater: Dess nivåer varierar dramatiskt när årstiderna förändras. Och denna mystiska syrecykling kan inte förklaras med någon känd kemi, konstaterade en ny studie.
Gale Crater är en 96 mil bred (154 kilometer) depression som skapades av en meteorolycka för 3,5 miljarder till 3,8 miljarder år sedan. NASA: s Curiosity rover har utforskat kratern sedan 2012, då den landade vid foten av Mount Sharp, ett jätteberg i hjärtat av krateren, enligt NASA.
Under de senaste tre marsåren (över fem jordår) har roverna andat in luften ovanför Gale Crater och analyserat atmosfären med ett instrument som heter Sample Analysis at Mars (SAM), som är en del av ett bärbart kemi-laboratorium, NASA-tjänstemän sade i ett uttalande.
SAM bekräftade att 95% av Mars 'atmosfär består av koldioxid (CO2) och de andra 5% är en kombination av molekylärt kväve (två kväveatomer bundna tillsammans), molekylärt syre, argon och kolmonoxid. SAM fann också att när CO2-gasen fryser vid polerna under marsvintern, sjunker hela planetens lufttryck. När koldioxiden förångas under de varmare månaderna stiger lufttrycket igen. Argon och kväve stiger och faller förutsägbart, beroende på hur mycket koldioxid som finns i luften.
Men när SAM analyserade syrehalterna i krateret mystifierades resultaten: Syrehalterna steg mycket högre än väntat - så mycket som 30% av dess basnivåer på våren och sommaren - och sjönk sedan till nivåer lägre än förutsagt i vinter.
"Vi kämpar för att förklara detta", säger huvudförfattaren Melissa Trainer, en planetforskare vid NASA: s Goddard Space Flight Center i Maryland, i uttalandet. "Det faktum att syrebeteendet inte är fullständigt repeterbart varje säsong får oss att tro att det inte är en fråga som har att göra med atmosfärisk dynamik" eller några fysiska processer som händer i atmosfären som uppdelning av molekyler. Alla möjliga förklaringar de kom med kom till kort.
Snarare, "det måste vara någon kemisk källa och diskbänk som vi ännu inte kan redogöra för," tillade hon.
Detta pussel påminner om ett liknande mysterium om metanivåer i krateret: SAM fann tidigare att de typiskt oskiljbara nivåerna av metan ibland ökar med cirka 60% på sommaren och sjunker vid andra slumpmässiga tider, av okända skäl.
"Vi börjar se detta främmande samband mellan metan och syre under en bra del av Marsåret," sade Sushil Atreya, professor i klimat- och rymdvetenskap och teknik vid University of Michigan i Ann Arbor. "Jag tror att det finns något åt det." Men ingen vet vad det "någonting" är ännu, tillade han.
Både syre och metan kan produceras biologiskt (t.ex. genom mikrober) och geologiskt (som vatten och stenar), och forskare vet inte vilken process som kan producera överdrivna element. Men till främmande jägares besvikelse är det mer troligt att överskottet av syre och metan är resultatet av en geologisk process, enligt uttalandet. För närvarande är den mest troliga källan till överskottet syre den Martiska jorden, rapporterade teamet. Men även om det är så har de ingen aning om vad i jorden släpper ut så mycket syre i atmosfären.
Resultaten publicerades 12 november i Journal of Geophysical Research: Planets.
