Таємниці метану на Марсі вже багато років. Науковці роблять суперечливі висновки за результатами виконання окремих місій, таких як Mars Express від Європейського космічного агентства (European Space Agency, ESA) та марсохід Curiosity від NASA. Космічні апарати фіксують спорадичну появу газу на Марса — його ознаки як на орбіті, так і на поверхні, що змінюються залежно від пори року, або взагалі не виявляють метан. Тепер за даними від зонда Trace Gas Orbiter (Штучний супутник для вивчення малих складових атмосфери) ESA встановлено нові верхні межі кількості метану та трьох інших газів (етану, етилену та фосфіну) в атмосфері Марса.
Усі ці гази є біосигнатурами, тобто їх наявність може свідчити про існування життя. Пошук біосигнатур на Марсі — головна мета місії Trace Gas Orbiter (TGO). Визначальним серед них є метан, бо значна частина земного метану — це наслідок діяльності живих істот або геологічної активності. Ці факти можуть бути справедливими і для Марса, тому така увага до метану на Червоній планеті.
Раніше отримані оцінки кількості метану на Марсі коливаються від 0,2 до 30 частин на мільярд в об’ємі (parts per billion by volume, ppbv). Це означає, що серед мільярда молекул різних речовин на Марсі є до 30 молекул метану. В атмосфері Землі вміст метану становить майже 2000 ppbv.
Перші результати роботи TGO, про які було повідомлено в квітні 2019 року, показали: метан в атмосфері не виявлено. Водночас науковці підрахували — якщо газ все ж таки є, то його концентрація не більша за 0,05 ppbv.
«Тепер ми застосували прилад Atmospheric Chemistry Suite (АСS) на борту TGO, щоб точніше встановити верхню межу кількості метану на Марсі. Для цього дані збирали протягом 1,4 марсіанських років, що відповідає 2,7 земним рокам», — сказав Франк Монтмессен (Franck Montmessin), науковий співробітник LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Observations Spatiales).
«Ми не виявили жодних ознак газу. Це дає змогу зробити припущення, що кількість метану на Марсі, ймовірно, навіть нижча, ніж передбачали попередні оцінки. Оскільки прилади орбітального апарату дуже чутливі, тому, якщо метан є, його кількість має бути меншою, ніж 0,05 ppbv. Ба більше, найімовірніше, менше 0,02 ppbv».
Доктор Монтмессен та його колеги також «полювали» на ознаки метану навколо місця роботи марсохода Curiosity, кратера Гейла, і нічого не знайшли, незважаючи на те, що марсохід виявив там метан.
«Curiosity визначає наявність метану прямо на поверхні Марса, тоді як орбітальний апарат робить вимірювання на кілька кілометрів вище — тому різницю між цими двома висновками можна пояснити присутністю будь-якого метану, який потрапляє у “пастки” в нижній атмосфері чи прямо поблизу марсохода», — сказав доктор Монтмессен.
Явну нестачу марсіанського метану, про яку повідомляють науковці, підтверджує аналіз даних від приладу NOMAD (Nadir Occultation MArs Discovery) на борту TGO.
«Ми також не виявили жодних ознак метану на Марсі й встановили верхню межу 0,06 ppbv, що узгоджується з висновками, зробленими на підставі даних, зібраних інструментом ACS на TGO», — сказала Еліз Райт Кнутсен (Elise Wright Knutsen), також співробітниця LATMOS.
«Окрім пошуку метану в масштабі всієї планети, ми також шукали локалізовані шлейфи у понад 2000 місцях на поверхні Марса і нічого не виявили — тому, якщо виділення метану трапляються, то це є епізодичними явищами».
Науковці часто пов’язують метан, етан, етилен та фосфін з біологічними або геологічними процесами, тому розуміння того, чи присутні вони на Марсі, чи ні, є основою для розуміння того, які процеси можуть бути чи не бути активними нині на планеті. Фото з сайту www.sci-news.com.
Крім метану, дослідники шукали ще два гази: етан та етилен. Очікується, що ці молекули з’являються після розщеплення метану сонячним світлом, і тому вони цікавлять дослідників не лише самі по собі, але і в контексті полювання на метан.
Молекули мають короткий термін життя, а це означає: якщо їх виявлено в атмосфері планети, то вони, мабуть, були нещодавно звільнені або утворені внаслідок постійного процесу. Це робить їх хорошими індикаторами можливої біологічної чи геологічної активності.
«Це перші результати місії ExoMars з пошуку етану та етилену. Ми не виявили жодного, і тому встановили верхні межі для етану й етилену 0,1 та 0,7 ppbv відповідно. Значення низькі, але вищі за наші межі для метану», — сказала Кнутсен.
TGO також полював на фосфін — газ, який спричинив сплеск і величезні суперечки минулого року, коли його нібито виявили на Венері.
«Ми не знайшли жодних ознак фосфіну на Марсі. Наші верхні межі такі, як і для значень етану та етилену — від 0,1 до 0,6 ppbv», — сказав доктор Кевін Олсен (Kevin Olsen), дослідник Оксфордського університету.
«Незалежно від того, виявлено біосигнатури чи ні, ці висновки важливі для нашого розуміння того, які процеси відбуваються, а які ні, в атмосфері Марса — це важлива інформація при розгляді питання, куди спрямувати наше подальше дослідження Марса», — зауважив дослідник місії TGO Гокан Сведгем (Håkan Svedhem), науковець з ESA.
«Залишається багато головних питань — наприклад, чому Curiosity бачить метан у кратері Гейла, а ми не знаходимо жодного на орбіті? Чи міг цей метан звідкись надійти, чи його можна знайти лише в певних місцях по всій планеті — чи досі невідомий процес може знищити будь-який присутній метан, перш ніж ми зможемо його виявити?»
«Буде цікаво продовжувати співпрацювати з такими місіями, як марсоходи Curiosity та Rosalind Franklin (Європейський космічний апарат місії ExoMars, старт якого заплановано на 2022 рік — Ред.), щоб визначити, що відбувається в цьому таємничому планетному середовищі».
Результати досліджень у трьох статтях оприлюднили журнали Astronomy & Astrophysics та Icarus.
За інф. з сайту www.sci-news.com
Науковці часто пов’язують метан, етан, етилен та фосфін з біологічними або геологічними процесами, тому розуміння того, чи присутні вони на Марсі, чи ні, є основою для розуміння того, які процеси можуть бути чи не бути активними нині на планеті. Фото з сайту www.sci-news.com.
