De atmosfeer van Mars bestaat uit 95% kooldioxide, 3% stikstof, 1,6% argon en bevat kleine hoeveelheden zuurstof en water, evenals sporen van methaan. En het mysterie is net een beetje raadselachtiger geworden, omdat de levensduur van methaan in de atmosfeer van Mars nog korter lijkt te zijn dan wetenschappers aanvankelijk dachten. Met behulp van waarnemingen van de Mars Global Surveyor - die bijna tien jaar in een baan om de aarde draaide - heeft een groep wetenschappers uit Italië vastgesteld dat het methaan in de atmosfeer van Mars minder dan een jaar duurt.
Wetenschappers Sergio Fonti (Università del Salento) en Giuseppe Marzo (NASA Ames) rapporteerden hun bevindingen over de evolutie van het methaan gedurende drie Marsjaren op het European Planetary Science Congress in Rome.
"Er zijn slechts kleine hoeveelheden methaan aanwezig in de atmosfeer van Mars, afkomstig van zeer plaatselijke bronnen", zegt Fonti. "We hebben gekeken naar veranderingen in de concentraties van het gas en vastgesteld dat er seizoensgebonden en ook jaarlijkse variaties zijn. De bron van het methaan kan geologische activiteit zijn of het kan biologisch zijn - we kunnen het op dit moment niet zeggen. Het lijkt er echter op dat de bovengrens voor de methaanlevensduur in de atmosfeer van Mars minder dan een jaar bedraagt. ”
Op het noordelijk halfrond is het methaangehalte in het najaar het hoogst, met plaatselijke pieken van 70 delen per miljard, hoewel methaan in deze tijd van het jaar over het grootste deel van de planeet kan worden gedetecteerd. Er is een scherpe daling in de winter, met slechts een zwakke band tussen 40-50 graden noord. Concentraties beginnen weer op te bouwen in het voorjaar en stijgen sneller in de zomer en verspreiden zich over de hele planeet.
"Een van de interessante dingen die we hebben ontdekt, is dat in de zomer, hoewel het algemene distributiepatroon vrijwel hetzelfde is als in de herfst, er op het zuidelijk halfrond eigenlijk meer methaan is. Dit kan komen door de natuurlijke circulatie in de atmosfeer, maar moet worden bevestigd door geschikte computersimulaties ”, aldus Fonti.
Er zijn drie regio's op het noordelijk halfrond waar de methaanconcentraties systematisch hoger zijn: Tharsis en Elysium, de twee belangrijkste vulkaanprovincies, en Arabia Terrae, met een hoog niveau van ondergronds waterijs. De niveaus zijn het hoogst boven Tharsis, waar geologische processen, waaronder magmatisme, hydrothermale en geothermische activiteit, aan de gang zouden kunnen zijn.
"Het is duidelijk dat de hoogste concentraties worden geassocieerd met de warmste seizoenen en locaties met gunstige geologische - en dus biologische - omstandigheden zoals geothermische activiteit en sterke hydratatie. De hogere energie die in de zomer beschikbaar is, kan het vrijkomen van gassen uit geologische processen of uitbarstingen van biologische activiteit veroorzaken ”, aldus Fonti.
De mechanismen om methaan uit de atmosfeer te verwijderen zijn ook niet duidelijk. Fotochemische processen zouden het gas niet snel genoeg afbreken om waarnemingen te evenaren. Windgedreven processen kunnen echter sterke oxidatiemiddelen aan de atmosfeer toevoegen, zoals het zeer reactieve zoutperchloraat, dat methaan veel sneller zou kunnen opnemen.
Marsjaren zijn bijna twee keer zo lang als aardse jaren. Het team gebruikte tussen juli 1999 en oktober 2004 waarnemingen van de thermische-emissiespectrometer (TES) op Mars Global Surveyor. Het team bestudeerde een van de karakteristieke spectrale kenmerken van methaan in bijna 3 miljoen TES-waarnemingen, waarbij gegevens werden samengemiddeld om ruis te elimineren.
"Onze studie is de eerste keer dat gegevens van een spectrometer in een baan worden gebruikt om methaan gedurende een langere periode te monitoren", aldus Fonti. “Dankzij de enorme TES-dataset hebben we de methaancyclus in de atmosfeer van Mars met ongekende nauwkeurigheid en volledigheid kunnen volgen. Onze waarnemingen zullen zeer nuttig zijn om de oorsprong en betekenis van methaan op Mars te beperken. ”
Methaan werd in 2003 voor het eerst gedetecteerd in de atmosfeer van Mars door telescopen op de grond en een jaar later bevestigd door ESA's Mars Express-ruimtevaartuig. Vorig jaar toonden observaties met telescopen op de grond het eerste bewijs van een seizoenscyclus.
Bron: European Planetary Science Congress
