De Europese Mars Express-orbiter legde dit beeld vast van een halfverlichte Rode Planeet in december 2012.
(Afbeelding: © ESA)
We zijn misschien een stap dichter bij het doorbreken van het Mars methaan mysterie.
NASA's Curiosity rover-missie heeft onlangs vastgesteld dat achtergrondniveaus van methaan in de atmosfeer van Mars seizoengebonden fietsen, met een piek in de noordelijke zomer. De zeswielige robot heeft ook gedetecteerd twee pieken tot op heden van het gas in de Gale-krater van 154 kilometer breed (154 kilometer) van de Rode Planeet - één keer in juni 2013 en vervolgens weer eind 2013 tot begin 2014.
Deze vondsten hebben astrobiologen geïntrigeerd, omdat methaan een is mogelijke biosignatuur. Hoewel het gas kan worden geproduceerd door verschillende geologische processen, wordt het overgrote deel van het methaan in de lucht van de aarde weggepompt door microben en andere levende wezens.
Mogelijk zijn er binnenkort antwoorden, want die detectie van juni 2013 is zojuist bevestigd. Europa Mars Express orbiter merkte ook de piek op van de baars van dat ruimtevaartuig hoog boven de Rode Planeet, meldt een nieuwe studie.
"Hoewel eerdere waarnemingen, waaronder die van nieuwsgierigheid, zijn besproken, vergroot deze eerste onafhankelijke bevestiging van een methaanpiek het vertrouwen in de detecties", zegt hoofdauteur Marco Giuranna van het Istituto Nazionale di Astrofisica in Rome.
En dat is niet alles. Giuranna en zijn team hebben ook de waarschijnlijke bron van de pluim van juni 2013 getraceerd naar een geologisch complexe regio ongeveer 500 kilometer ten oosten van Gale Crater.
Whiffs of Gale Crater lucht
De onderzoekers gebruikten gegevens die waren verzameld door het Planetary Fourier Spectrometer-instrument (PFS) van Mars Express, dat in 2004 ook sporen van Red Planet-methaan opsnoof. (Het ruimtevaartuig draait sinds december 2003 in een baan om Mars.)
Giuranna, de hoofdonderzoeker van PFS, had zich voorbereid op synergie met het Curiosity-team. Kort na de landing van de rover in augustus 2012 in Gale besloot hij om de lucht boven de krater op lange termijn te bewaken, zei Giuranna.
Het is lastig om Red Planet-methaan uit de baan van Mars te meten, om verschillende redenen, waaronder de lage overvloed aan gas en de zwakke absorptie. (Het is ook geen picknick om Mars-methaan van de aarde te meten, omdat het veel meer overvloedige methaan in de atmosfeer van onze planeet waarnemingen en interpretaties kan compliceren. Deze factoren helpen het debat waarnaar Giuranna hierboven verwijst te verklaren.)
Dus ontwikkelden Giuranna en zijn collega's een nieuwe benadering voor de selectie, verwerking en analyse van PFS-gegevens. Voor de nieuwe studie pasten ze deze benadering toe op metingen die tijdens de eerste 20 maanden van de Gale Crater zijn gedaan Curiosity's missie op Mars.
Ze vonden één hit: een piek van ongeveer 15,5 delen per miljard (ppb) methaan per volume op 16 juni 2013. Dat was slechts één Marsdag nadat Curiosity een piek van bijna 6 ppb ontdekte.
"We hadden veel geluk, omdat dit niet het resultaat is van gecoördineerde waarnemingen", vertelde Giuranna via e-mail aan Space.com. 'Toevallig!'
Trouwens, achtergrond methaangehaltes in de lucht van Gale Crater, gemeten door Curiosity, variëren van ongeveer 0,24 ppb tot 0,65 ppb.
De bron volgen
Het studieteam richtte zich ook op de mogelijke bronregio van de methaanpluim, met behulp van twee onafhankelijke benaderingen.
De onderzoekers verdeelden het gebied rond de Gale-krater in een reeks vierkanten, die elk aan een kant bijna 250 kilometer lang waren. Vervolgens gebruikten ze computersimulaties om voor elk vierkant 1 miljoen methaan-afgiftescenario's te maken, om de waarschijnlijkheid van elk als bron voor het Gale-gas te beoordelen. De wetenschappers bestudeerden ook de geologie van elk vierkant, op zoek naar kenmerken die mogelijk verband houden met methaanemissie, zoals breuklijnen en breuklijnen.
"Het is opmerkelijk dat we hebben gezien dat de atmosferische simulatie en geologische beoordeling, onafhankelijk van elkaar uitgevoerd, hetzelfde herkomstgebied van het methaan suggereerde, dat ongeveer 500 km ten oosten van Gale ligt," zei Giuranna. 'Dit is heel spannend en grotendeels onverwacht.'
Dat potentiële brongebied kan methaan bevatten dat onder ijs is opgesloten, voegde hij eraan toe.
"Dat methaan episodisch kan worden afgegeven bij fouten die de permafrost doorbreken als gevolg van gedeeltelijk smelten van ijs, gasdrukopbouw als gevolg van gasophoping tijdens migratie, of spanningen als gevolg van planetaire aanpassingen of lokale meteorietinslagen", schreven de onderzoekers in de nieuwe studie , die vandaag (1 april) online is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience.
Er is nog veel werk aan de winkel
Het papier gaat niet in op de uiteindelijke oorsprong van het methaan - of het nu werd geproduceerd door Martiaanse microben of reacties met heet water en bepaalde soorten gesteente. En wetenschappers weten niet of het gedetecteerde methaan recent of lang geleden is geproduceerd; het had tenslotte eeuwenlang onder het ijs kunnen zitten.
Maar de nieuwe studie zou onderzoekers kunnen helpen om dergelijke vragen uiteindelijk te doorgronden. Mars Express zal in de toekomst bijvoorbeeld de potentiële bronregio in detail bekijken, zei Giuranna. En andere ruimtevaartuigen, zoals de methaan-snuivende Trace Gas Orbiter (TGO) - onderdeel van de Europees-Russische ExoMars-programma - mag dat ook doen.
Het team van Giuranna is inderdaad betrokken bij de TGO-missie, die in oktober 2016 op Mars aankwam. En gecoördineerde metingen van TGO-Mars Express zijn in de maak. Het PFS-team wil ook zijn nieuwe analysetechnieken toepassen op de volledige dataset van het instrument, zei Giuranna.
'Follow-up is erg belangrijk om methaan op Mars beter te begrijpen', zei hij. "We zijn puzzelstukjes aan het verzamelen en hebben meer stukjes nodig om beter te begrijpen wat er aan de hand is."
- De atmosfeer van Mars: compositie, klimaat en weer
- 7 grootste mysteries van Mars
- Het oude Mars kan het leven hebben ondersteund (foto's)
Mike Wall's boek over de zoektocht naar buitenaards leven, "Buiten'(Grand Central Publishing, 2018; geïllustreerd door Karl Tate), is nu uit. Volg hem op Twitter @michaeldwall. Volg ons op Twitter @Spacedotcom of Facebook.
