Kui te pole keemik, astrobioloog ega mingisugune teadlane ja see hõlmab enamikku meist, siis võib pisike, peaaegu märkamatu metaanilõhn Marsi atmosfääris tunduda suur asi. Kuid see on nii, õrnad inimesed. See on.
Miks?
Sest see võiks olla signaal, et mõni elav protsess on tööl. Ja isegi meie, mitteteadlased, oleme mingil hetkel mõelnud, kas päikesesüsteemi või võib-olla kogu universumi ainus elu piirdub siin maakeral.
Laskem sellesse sisse.
Mõni aeg tagasi, kui täpsed olid aastad 2013 ja 2014, tuvastas NASA MSL Curiosity rover Gale kraatri atmosfääris metaani naelu. Ja palju varem, 2004. aastal, tuvastas Mars Express Orbiter (MEO) ka metaani Marsi atmosfääris. Metaan on oluline, kuna see võib olla elava protsessi indikaator. (Metaani saab toota ka mittebioloogiliste protsesside abil.)
Metaan ei kleepu kaua. Pärast atmosfääri sattumist saab seda looduslike atmosfääriprotsesside abil kiiresti hävitada. Niisiis tähendab iga Marsi atmosfääris tuvastatud metaan, et see pidi olema hiljuti eraldunud, ehkki seda oleks võinud toota miljoneid, isegi miljardeid aastaid tagasi, ja see võiks paikneda maa-aluste kivimite lõksus.
Maal toodetakse enamikku metaani elusolendite poolt; mikroorganismid settekihtides või näiteks mäletsejaliste soolestikus. Osa sellest toodetakse abiootiliste või elutute protsesside kaudu, kuid metaani leidmine Marsilt on vähemalt potentsiaalselt siiski suur asi.
Nüüd on Mars Express Orbiterit haldav Euroopa Kosmoseagentuur jõudnud tagasi andmete juurde 15. juunist 2013, kui Curiosity tuvastas metaani tiiru ja nad leidsid midagi. MEO pardal olev planeetide Fourier-spektromeeter (PFS) tuvastas metaani samas kohas, kus Curiosity tegi, ainult üks päev hiljem.
See on esimene kord, kui Curiosity metaani tiiru toetavad muud sõltumatud vaatlused. Need tulemused on esitatud uues 1. aprillil ajakirjas Nature Geoscience ilmunud artiklis.
MEO tulemused on osa uuest meetodist selle spektromeetri andmete analüüsimiseks. Tehnika kogub lühikese aja jooksul ühe ala kohta mitusada mõõtmist. Tulemuste taga olev meeskond töötas välja ka uue viisi andmete analüüsimiseks.
“Üldiselt ei tuvastanud me metaani, peale ühe kindla atmosfääriosa metaani mahuprotsendi umbes 15 mahuosa kohta ruumala kohta, mis osutus päev pärast seda, kui Curiosity teatas umbes kuue osa miljardi suurusest tõusust.”, Ütles Marco Giuranna Itaalia Roomas astrofüüsika ja planeetoloogia instituudist, Rooma kosmoseastrofüüsika ja planeetoloogia instituudist, PFS-i eksperimentatsiooni uurija ja tulemustest aru andva paberi juhtiv autor. Looduse geoteadus.
15 osa miljardit ei ole tohutu summa. Kuid see on endiselt märkimisväärne.
“Ehkki osa miljardi kohta tähendab üldiselt suhteliselt väikest kogust, on see Marsi jaoks üsna tähelepanuväärne - meie mõõtmine vastab keskmiselt umbes 46 tonnile metaanile, mis oli meie orbiidilt vaadeldud 49 000 ruutkilomeetri piirkonnas, ”Ütles Giuranna pressiteates.
Seda kinnitust toetab veel üks korrelatsioon. Kümmel teisel Mars Expressi orbiidri spektromeetri vaatlusel metaani ei esinenud, mis vastab ajale, mil ka Curiosity näitas madalaid mõõtmisi.
Kust see siis tuli? Algselt tuli Curiosity asukohas Gale kraatris valitsev tuul põhjamaalt. Teadlaste arvates tuli metaan kraatri enda seest, tuule poolt Curiositysse kantud. Nüüd ei tundu see nii tõenäoline.
“Meie uued Mars Expressi andmed, mis on võetud üks päev pärast Curiosity salvestust, muudavad metaani päritolu tõlgendust, eriti kui arvestada globaalse atmosfääri ringluse mudeleid koos kohaliku geoloogiaga, ”Rääkis Giuranna. „Geoloogiliste tõendite ja metaanikoguse põhjal, mida me mõõtsime, arvame, et tõenäoliselt ei asu allikas kraatris.”
Rääkides selle uuringu allikast, ei räägi nad sellest, kas see on abiootiline (elutu) või bioloogiline. Nad räägivad ainult metaani eraldumise kohast.
Ülaloleval joonisel jagasid Brüsseli Kuningliku Kosmose Aeronoomia Instituudi teadlased, kes on uuringu kaastöötajad, Gale kraatri ümbritseva ala võreks. Iga ruudu jaoks kasutasid nad miljoni emissioonistsenaariumi genereerimiseks arvutisimulatsioone.
Simulatsioonides kasutati mõõdetud metaani, atmosfääri ringluse mudeleid ja metaani eraldumise omadusi, mis põhinevad nähtusel, mida nimetatakse gaasi imbumiseks. Gaasi imbumine toimub siis, kui püütud metaan vabaneb maa-alustest formatsioonidest, tavaliselt tektoonilise aktiivsuse tõttu. Protsendid kajastavad metaani tõenäosust igast ruudustikust.
“Tuvastasime tektoonilised rikked, mis võivad ulatuda madalamast jääst koosnevasse piirkonda. Kuna igikelm on metaani jaoks suurepärane tihend, on võimalik, et siinne jää võib püüda metaani pinna ja vabastada selle episoodiliselt mööda selle jää läbi murduvaid vigu, ”Ütleb kaasautor Giuseppe Etiope Rooma Riiklikust Geofüüsika ja Vulkanoloogia Instituudist. “Tähelepanuväärselt nägime, et atmosfäärisimulatsioon ja geoloogiline hindamine, mis viidi läbi üksteisest sõltumatult, näitasid metaani sama lähtepiirkonda.”
Metaan Marsil on endiselt mõistatus. Kuid tükid hakkavad omavahel kokku sobima. Nüüd, kui teine kosmoselaev, Trace Gas Orbiter (TGO) on Marsil, võime oodata, et rohkem puslet täidetakse.
TGO on Euroopa Kosmoseagentuuri ja Roscosmose ühine missioon. Selles tehakse Marsi atmosfääri kõige üksikasjalikum analüüs. See jõudis Marsile ja asus tööle 2016. aastal, kuid alles hiljuti asus metaani skaneerima.
Mis puudutab metaani allikat Marsil, siis seda tuleb oodata. Me lihtsalt ei tea veel, kuidas seda toodeti ja kas elusorganismid on vastutavad või mitte.
Allikad:
- Uurimus: Gale'i kraatrist ida pool asuva Marsi ja lähtepiirkonna metaanisüsi sõltumatu kinnitus
- Pressiteade: Mars Express sobib uudishimuga mõõdetud metaanpiikiga
- Kosmoseajakiri: NASA Curiosity Rover tuvastab metaani, orgaanikat Marsil
