Повторный анализ данных, зарегистрированных зондом Mars Express в течение первых 20 месяцев работы марсохода Curiosity, показал обнаружение конвергентного метана в атмосфере. Это первое подтверждение измерений, выполненных с поверхности орбитальным зондом.
Спор о метане в атмосфере Марса продолжается уже много лет. Он было вызван, среди прочего, европейским зондом Mars Express, который обнаружил его сразу после прибытия на орбиту планеты в 2004 году. Метан - такой важный газ, потому что он производится на Земле не только естественными геологическими процессами, но также и живыми организмами.
Молекулы метана указывают на результаты процессов в атмосфере, поэтому каждое их обнаружение показывает, что газ был выпущен сравнительно недавно.
Однако чаще всего этот газ оставался неуловимым для космических зондов. Наземные наблюдения также указывают на низкое содержание или отсутствие этого газа в марсианском воздухе. Однако некоторые наблюдаемые увеличения концентрации метана и обнаружение явных сезонных изменений содержания метана в атмосфере с помощью ровера Curiosity побуждают ученых определить, как он появляется на Марсе и как он исчезает с него.
Исследователи проанализировали данные от спектрометра PFS зонда Mars Express, используя улучшенные методы. На основании полученной информации было установлено, что 15 июня 2013 года, когда ровер зафиксировал четкий сигнал об увеличении концентрации метана, через день проходящий над ним зонд Mars Express также получил аналогичную информацию. На следующий день после того, как марсоход Curiosity обнаружил около 6 частиц метана на миллиард, европейский зонд уловил 15 молекул на миллиард.
В научной работе по наблюдению за марсоходом Curiosity было написано, что этот метан наиболее вероятно произошел из области кратера к северу от марсохода. Однако спутниковые данные Mars Express указывают на другое место происхождения.
Две независимые исследовательские группы взялись за поиск вероятного места для выброса метана в атмосферу. В одном исследовании ученые провели компьютерное моделирование выбросов из разных мест вокруг кратера. Это моделирование учитывало данные, собранные зондом, ожидаемые модели атмосферной циркуляции и физику явления утечки геологического метана.
Второе исследование было направлено на поиск мест, где могут возникнуть утечки метана. Геологи тщательно изучили морфологию области вокруг кратера Гейла, ища такие особенности местности, которые могли бы указывать на возникновение этого явления.
Геологи определили тектонические разломы, которые могут достигать ниже области, где постулируется присутствие подземного льда. Такая вечная мерзлота - удобное место для улавливания метана. Возможно, именно такой приповерхностный лед останавливает метан, который из разломов и попадает в атмосферу при потеплении.
Важно отметить, что как моделирование поведения атмосферы во время утечек, так и изучение геологических особенностей поверхности указывали на одну и ту же область происхождения метана.
Ученые своей работой поддерживают гипотезу о переходных геологических событиях, ответственных за выброс метана. Однако авторы отмечают, что также необходимо лучшее понимание процессов, ответственных за потерю метана в атмосфере планеты. Конечно все данные миссии Mars Express будут подвергнуты дальнейшему анализу, и следующие важные наблюдения будут предоставлены Trace Gas Orbiter - новейшим зондом Mars, отправленным Европейским космическим агентством и Роскосмосом в рамках программы ExoMars.
Источник: Европейское Космическое Агентство (ESA)
Больше информации:
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Mars_Express_matches_methane_spike_measured_by_Curiosity
https://www.nature.com/articles/s41561-019-0331-9