Есть ли жизнь на Марсе? Нет ли жизни на Марсе? Науке это неизвестно до сих пор. Однако есть у Красной планеты одна особенность, которая очень уж будоражит умы ученых, ищущих внеземную биологию. Речь о марсианском метане, который одни приборы «видят», а другие – нет. А то видимое количество метана в зависимости от времени года изменяется, причем скачкообразно. Внезапно взявшийся непонятно откуда газ в огромных количествах точно таким же сиюсекундным образом исчезает в неизвестном направлении. А что если этот метан, как и на Земле, имеет биологическое происхождение.
Газовые странности
На Земле есть несколько источников метана. Он выходит на поверхность в результате разных геохимических процессов, через тектонические разломы, например. Но 90% всего земного метана выделяют живые существа. Это микробы археи, обитающие в почвах, океанах и пищеварительных системах всего живого. По этой причине метан, обладающий парниковым эффектом, принято считать биологическим маркером для экзопланет.
В марсианской атмосфере первые признаки метана нашли в 2004 году. Инфракрасный спектрометр PFS космического аппарата «Марс-экспресс» показал крайне низкое его содержание, где-то десять частей на миллиард. Но это средний показатель, потому что распределен газ был крайне неравномерно. Количество метана менялось и со временем указывало на то, что газ не остался следствием какого-то темного марсианского прошлого, а производится прямо сейчас. В ином случае он распределился бы равномерно.
Затем оказалось, что наблюдения других телескопов за 2003-2006 год также обнаруживали признаки метана. Концентрировался он также локальными областями. Скорость, с которой возникал газ (600 гр/с), вполне сравнима с земными месторождениями. Причем сама концентрация от максимума резко сменялась минимумом всего за три года. И тут тоже есть странность. То количество ультрафиолета, которое доходит до Марса, разрушило бы газ за 300 лет, но никак не за три года. Идей, что же так быстро разрушает метановую молекулу, пока нет.
Метановая миссия
Совсем странно то, что когда на Марс в 2012 году приземлился Curiosity, то метана он там не нашел. Появился он только через год, также значительно меняясь в концентрации, пик которой всегда приходился на летний период. Объяснить специфическими особенностями климата сей факт не удалось. Дело в том, что по логике, концентрация метана на Марсе должна увеличиваться именно в холодное время года. Даже самой низкой марсианской температуры недостаточно для того, чтобы заморозить метан, и плотность его остается постоянной, в отличие от углекислого газа, у которого она падает, и он оседает на полярные шапки.
Осенью 2016 года NASA запустило «метановую» миссию Trace Gas Orbiter. Предполагалось, что с орбиты он сможет считать своими спектрометрами даже очень низкие концентрации метана в атмосфере Красной планеты, составив точную карту мест его локализации. В результате аппарат показал рекордно низкие показатели за всю историю наблюдений. Что, однако, странно, ведь даже если в качестве источника метана оставить лишь точечные выбросы из того же кратера Гейл, то вся атмосфера должна была им заполниться. А тут получается, что нет метана в марсианской атмосфере.
❗Участившиеся случаи ограничения каналов вынудили нас заняться поиском альтернативных площадок. Канал про Космос мы уже перенесли в приложение SFERA. А скоро в SFERA появится и сервис для статей. Скачать мобильное приложение SFERA:
Тем временем, Curiosity, бродя по марсианской поверхности, продолжал регистрировать периодическое увеличение концентрации метана. И самые большие показатели он зафиксировал в 2019 году, находясь близко с северо-западной части кратера. Одновременно с ним Trace Gas Orbiter не зафиксировал ничего.
День и ночь
Джон Мур, работающий в Йоркском Университете Торонто, предположил, что данные аппаратов не противоречат друг другу, а верны в обоих случаях. Все дело в инструментах, которыми они искали метан. Спектрометр Curiosity, например, сверхчувствительный. Имея перестраиваемый лазер, он как бы сканировал по всем доступным диапазонам всю смесь газов, которую «вдохнул» в себя аппарат. Во время измерений (а это всегда ночь) другие приборы ровера не работают, что заметно экономит энергию.
И может сложиться такая ситуация, что метан, накапливаясь ночью, с наступлением утра легко рассеивался атмосферной активностью, пришедшей с солнечными лучами. Именно по этой причине Trace Gas Orbiter, работающий только днем и наблюдающий атмосферу от 5 километров и выше, ничего не видел в солнечном спектре. Это предположение подтвердилось, когда проверили, сколько же метана концентрируется около ровера днем. Оказалось, что практически нисколько.
На пути к пониманию того, какой же механизм столь эффективно уничтожает марсианский метан, очень пригодятся находки с орбитального ExoMars. Так, он обнаружил в марсианской атмосфере хлороводород, способный сокращать время жизни метановых молекул, правда, не за 200 дней. Тут придется искать дополнительные факторы.
Метаморфозы
С синтезом метана на Марсе ситуация выглядит более оптимистично. И на этот счет есть предположения. Этот газ может образовываться в гидротермальной реакции между водой и оливиновыми породами. Для этого вполне подходит та температура, до которой разогреты геологически активные зоны.
Газ может просачиваться через какой-нибудь разлом в результате вулканических процессов. Это очень удобно объяснит его неравномерность, но не сезонность. Ну и напоследок остается вариант разрушения ультрафиолетом остатков органических веществ, или статических разрядов во время пылевых бурь.
К слову, органики Curiosity нашел достаточно (теофены, хлорбензол и т.д.). Так что вполне возможно, что метан – это результат подобных реакций, происходящих регулярно. Правда, лучше всего все метановые метаморфозы на Марсе объяснили бы те самые археи. Но, к сожалению, на данный момент не существует инструментов, в помощью которых можно было бы отличить биогенный метан от абиогенного.
Чтобы не потерять нас, подпишитесь на telegram-канал, который мы ведём для проекта SFERA. Срочные новости будут в закреплённых сообщениях.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также: