Раскрыта тайна исчезающего метана на Марсе

В земной атмосфере существует несколько способов образования метана: в основном, он выделяется животными. То есть наличие метана в атмосфере другой планеты может быть важным признаком того, что в ее почве может присутствовать микробная или другая жизнь.

Следы газа на Марсе были найдены NASA еще в 2004 году. Это заявление ожидаемо всколыхнуло волну интереса как в научном сообществе, так и среди общественности. Конечно, все еще не опровергнута версия, что метан в атмосфере Марса — следствие определенных геологических процессов, но с равной степенью вероятности он может свидетельствовать о наличии микробной жизни на Марсе.

Однако с течением времени появилась загадка, связанная с обнаружением метана. Почему одни инструменты способны детектировать его следы, а другие, которые теоретически имеют такую возможность, не находят его?

В частности, при проходе через кратер Гейл марсоход Curiosity нашел следы метана с помощью высокоточного настраиваемого лазерного спектрометра (TLS). Ожидалось, что Trace Gas Orbiter — орбитальный аппарат ESA и Роскосмоса — подтвердит в 2016 году то, что уже выявил Curiosity. Но когда выяснилось, что он не «видит» метан, ученые были шокированы.

И датчики на борту орбитального аппарата ESA, и TLS марсохода представляют собой передовые научные инструменты, которые были тщательно протестированы перед запуском, чтобы ученые могли убедиться, что они могут справиться с суровыми условиями запуска и требованиями холодной космической среды. То есть в точности приборов у исследователей сомнений нет. Это делает расхождение в показаниях еще более загадочным.

Ученые предположили, что конфликт данных может быть связан просто с временем суток, в которое были сняты показания. Из-за того, что TLS требует большого количества энергии для работы, он обычно используется ночью, когда менее активны другие инструменты Curiosity. Между тем, спектрометр, установленный на борту Trace Gas Orbiter, работает, анализируя сигнатуру света, проходящего через атмосферу Марса. Поэтому он может проводить измерения только в освещенных солнцем регионах.

Исследователи выдвинули гипотезу, что метан мог аккумулироваться в достаточном для обнаружения количестве, чтобы его можно было зарегистрировать с помощью Curiosity, потому что атмосфера на Марсе была более спокойной в ночное время. Однако в течение дня усиление атмосферного вертикального перемешивания может рассеять частицы метана и разбавить их до такой степени, что их станет слишком мало для обнаружения.

Чтобы проверить эту теорию, NASA поручило Curiosity снимать показания во время марсианского дня, затем продолжать это делать ночью и, наконец, еще раз измерить данные на следующий день. Было обнаружено, что ночные показания примерно соответствуют средним уровням, которые детектировали, когда Curiosity приземлился на Марсе. Однако в течение дня TLS не смог обнаружить каких-либо значительных доз метана, что подтверждает эту теорию.

Однако до сих пор не разрешены другие загадки. В частности, считается, что метан не исчезает на протяжении примерно 300 лет, прежде чем его молекулярные связи будут разрушены солнечным излучением. При столь длительном сроке газ, просачивающийся из кратера Гейл и других мест, должен был накапливаться в марсианской атмосфере в достаточно больших количествах, чтобы их мог выявить орбитальный аппарат ESA. Однако этого не случилось, поэтому, вероятно, в марсианской атмосфере идет неизвестный до сих пор процесс, который быстро разрушает метан, прежде чем он успевает накопиться.