Откъде идва метанът на Марс? Не вятър

Марс е скалист свят и някои учени теоретизират, че ерозията от вятъра кара Марсовите скали да произвеждат метан. Но ново проучване от университета в Нюкасъл опровергава това. Изображение чрез NASA / JPL-Caltech / Phys.org.

Какво произвежда метан на Марс? Това е въпрос, на който учените се опитват да отговорят от доста време. Има различни възможности, както геоложки, така и биологични, но ограничаването им е било предизвикателство. Може ли наистина да е знак за ... живот ? Сега ново проучване показа, че поне един от геоложките сценарии е много малко вероятно: вятърна ерозия на скалите.

Изследователи от университета в Нюкасъл в Обединеното кралство публикуваха своите рецензирани констатации в „ Научни доклади“ на 3 юни 2019 г., а на 12 август 2019 г. беше публикувано ново съобщение за печата:

Сезонни промени в нивата на метан на фона и шипове на метан са открити in situ на метър над повърхността на Марсиан, а по-големи метанови потоци са открити чрез наземно дистанционно наблюдение, но техният произход все още не е достатъчно обяснен. Предлаганите източници на метан включват UV-облъчване на органично вещество, произведено от метеорит, хидротермални реакции с оливин, органично разпадане чрез метеороидно въздействие, освобождаване от газови хидрати, биологично производство или освобождаване на метан от течни включвания в базалт по време на еолова ерозия. Тук за пръв път количествено преценяваме потенциалното значение на аеоловата абразия като механизъм за освобождаване на задържан метан от скалите, чрез свързване на оценките на днешната повърхностна абразия на вятъра със съдържанието на метан в различни марсиански метеорити, аналогови наземни базалти и аналогови наземни утаени скали. Демонстрираме, че износването на базалт при днешните марсиански темпове на аеолова ерозия е малко вероятно да доведе до забележими промени в концентрациите на метан в атмосферата. По-нататък показваме, че макар да има по-голям потенциал за производството на метан от аеоловото износване на определени утаечни скали, за да се получи величината на концентрациите на метан, анализирани от роувъра на Curiosity, те би трябвало да съдържат метан в подобни концентрации като икономически запазени от биогенни / термогенни отлагания на Земята. Ето защо предполагаме, че аеоловата абразия е малко вероятно произход на метана, открит в марсианската атмосфера и че са необходими други източници на метан.

История на основните измервания на метан на Марс от 1999 г. до 2018 г. Изображение чрез ESA.

Една от по-новите теории беше, че вятърната ерозия на скалите може да произведе метана, открит в долната атмосфера. Но откритията на екипа показват, че той няма да може да произвежда метан в наблюдаваните количества, според Джон Телинг, геохимик от университета в Нюкасъл:

Въпросите са откъде идва този метан и биологичният източник ли е? Това е голям въпрос и за да стигнем до отговора, първо трябва да изключим много други фактори.

Разбрахме, че един потенциален източник на метан, който хората наистина са разгледали с всеки детайл, е вятърна ерозия, отделяйки газове, хванати в скалите. Изображения с висока разделителна способност от орбита през последното десетилетие показаха, че ветровете на Марс могат да задвижват много по-високи местни темпове на движение на пясък и следователно потенциални темпове на пясъчна ерозия, отколкото е признато преди.

В действителност в няколко случая степента на ерозия се оценява като сравнима с тази на студените и сухи полета на пясъчни дюни на Земята.

Използвайки наличните данни, преценихме степента на ерозия на повърхността на Марс и колко важно е това да бъде в освобождаването на метан.

И като имаме предвид всичко това, открихме, че е много малко вероятно да бъде източникът.

Това, което е важно за това е, че засилва аргумента, че метанът трябва да идва от различен източник. Дали това е биологично или не, ние все още не знаем.

Artist s концепция на ESA s Trace Gas Orbiter, част от мисията ExoMars, анализираща марсианската атмосфера. Изображение чрез ESA / ATG MediaLab.

Наблюденията както на орбиталния космически кораб и на роувъра „Любопитство“, така и на телескопите на Земята показаха, че нивата на метан в марсианската атмосфера изглеждат сезонни, достигат връх през лятото и отново избледняват през зимата. Само защо това все още не е известно, но това показва, че протича редовен процес, независимо дали е геоложки или биологичен. Странно е, че орбитърът на ТСЕ на ESA все още не е открил метан, въпреки че това е една от основните му цели. Но това може просто да се дължи на сезонността на метана или защото TGO фокусира своите наблюдения върху горните нива на атмосферата, а повечето други метанологични открития са по-близо до земята.

Повечето учени смятат, че метанът произхожда от подземието, може би като ледени клатрати, които се размразяват през лятото и освобождават метан, или може би биологичен източник, който реагира на по-топлите температури. Дори ако метанът е свързан в клатрати, действителният произход на него може да бъде или геологичен на биологичен (древен живот). Или може да се произведе от топла подземна вода, взаимодействаща с оливин в скалите. Ако е така, това би означавало, че все още има някаква остатъчна геоложка активност под повърхността на Марс и че самата тя би могла да осигури обитаема среда за микроорганизми, дори ако те всъщност не произвеждат метана. Други причини, като метеорити или комети, вероятно също не биха произвели достатъчно количество газ, за ​​да съответстват на наблюденията, според последните проучвания.

Миналия април нов доклад показа, че скок в нивата на метан е открит едновременно - за първи път - и от роувъра „Любопитство“, и от орбитата на Марс Експрес през 2013 г. И през юни миналата година Curiosity откри най-голямото си досега измерване досега на метана. Защо има тези пикове на емисиите на метан, само за да изчезне газът на практика след това? Има още много неща, които не знаем, както Емал Сафи, докторантура в Университета в Нюкасъл, посочи:

Все още е открит въпрос. Нашата хартия е само малка част от много по-голяма история.

В крайна сметка това, което се опитваме да открием, е дали съществува възможност за живот на планети, различни от нашата собствена, или да живеем сега, или може би живот в миналото, който сега е запазен като вкаменелости или химически подписи.

Илюстрация, изобразяваща какви процеси биха могли да създадат и унищожат метан на Марс. Метанът най-вероятно произхожда отдолу от повърхността и се изпуска в атмосферата чрез подземни пукнатини. Изображение чрез ESA.

Идеята, че метанът на Марс може да дойде от живота, е вълнуваща, разбира се, тъй като по-голямата част от метана на Земята се произвежда от живи организми. Но небиологичните обяснения трябва първо да бъдат премахнати. Изследванията от университета в Нюкасъл показват, че поне едно от възможните геоложки обяснения на метана е малко вероятно, но все още има много работа за учените, за да определят какво точно го произвежда.

Долен ред: Това ново проучване изглежда елиминира един възможен източник на метан на Марс: вятърна ерозия на скали по повърхността. Това увеличава вероятността метанът да произхожда от ъндърграунда.

Източник: Еолово абразия на скалите като механизъм за производство на метан в марсианската атмосфера

Университетът чрез Нюкасъл