Ученые, похоже, приблизились к пониманию того, почему на поверхности Марса уже несколько раз фиксировались загадочные выбросы метана.
Необъяснимое повышение концентрации этого газа наблюдалось американским марсоходом Curiosity уже шесть раз с момента его высадки в кратере Гейла в 2012 году. Однако ученые до сих пор не могли найти внятного объяснения этому явлению.
Так, если фоновые значения концентрации метана в атмосфере обычно не превышают 0,5 миллиардных частей, во время выбросов она могла подниматься до уровня 20 миллиардных частей.
Концентрация измерялась прибором Tunable Laser Spectrometer на борту ровера. Ее неожиданное повышение всегда привлекало специалистов в области астробиологии, поскольку метан является возможным биомаркером, то есть веществом, указывающим на присутствие жизни. Так, большая часть метана в атмосфере Земли имеет биогенное происхождение, его производят микроорганизмы. Впрочем, возможно и абиогенное объяснение – например, метан может образовываться при контакте воды с определенными типами горных пород. Поэтому ученым так важно определить возможный источник метана в нижней атмосфере Марса.
Чтобы вычислить загадочный источник газа, ученые проанализировали обстоятельства его обнаружения в различные периоды времени. Так, они приняли в расчет скорость и направление ветра вблизи марсохода в моменты повышения концентрации и с помощью геометрических расчетов смогли указать на районы возможных выбросов метана.
Причем один из них оказался совсем рядом – буквально в нескольких километрах от ровера.
Ученые применили так называемый метод Лагранжа, который относится к моделям численного прогноза распространения примеси в атмосфере.
«Обратный метод Лагранжа часто применяется для локализации выбросов в атмосфере Земли», — пояснили авторы статьи.
«Измерения указывают на активную область выбросов к западу и юго-западу от Curiosity на северо-западе дна кратера, — утверждают ученые в статье, выложенной на сервере научных препринтов Research Square, и пока не прошедшей рецензирование. – Это может указывать на случайное совпадение – что мы выбрали место посадки Curiosity близко к зоне активных выбросов метана».
Это обстоятельство на руку ученым, надеющимся, что метан на Марсе могут производить микроорганизмы. Но даже если этот метан абиогенного происхождения, его выбросы могут указывать на интересные геологические процессы, связанные с присутствием жидкой воды, которая также может быть связана с наличием жизни на планете в прошлом или настоящем.
Один из мощнейших выбросов метана был зафиксирован марсоходом в июне 2019 года. Обнаружение тогда подтвердили в NASA, сообщив что 21 миллиардная доля – рекордное содержание этого газа в атмосфере планеты за все время работы марсохода.
Тогда ученые решили поискать выброс с помощью российских приборов на борту орбитального зонда Trace Gas Orbiter, который также ищет следы метана в атмосфере Марса. В интервью «Газете.Ru» заместитель директора ИКИ РАН Олег Кораблев, один из научных руководителей миссии «ЭкзоМарс-TGO», тогда подтвердил, что российские ученые постараются обнаружить источник выброса при помощи отечественного прибора ACS на борту спутника TGO. «Мы посмотрим наши данные за эти выходные, за прошлую неделю у нас было девять измерений, — заявил Кораблев, согласившись с важностью сделанного американцами открытия. – Сам факт подтверждения этого выброса был бы большим достижением. Если был такой выброс, то должны быть видны его остатки, и я полон оптимизма. У нас чувствительность очень высокая, и возможно, мы зафиксируем остатки этого выброса в растворенном виде.
Впрочем, тогда с орбиты не удалось поймать повышение концентрации газа в атмосфере.
Этому было два объяснения: метан в атмосфере есть, но с орбиты он не фиксируется, или же газа в атмосфере нет, и марсоход лишь улавливает локальные выбросы. Известно, что время жизни молекул метана в атмосфере составляет порядка 330 лет, после этого молекулы расщепляются солнечным светом. Это указывает на то, что локальные выбросы должны успевать равномерно распределяться в атмосфере планеты.
«Возможно, что метан может сочиться где-то под поверхностью Марса, — прокомментировал открытие Джон Мур из Университета Торонто изданию New Scientist. – Он может быть закрыт пылью и его невозможно обнаружить».