We weten al meer dan vier jaar over het methaan in de atmosfeer van Mars. Maar natuurlijk, met onze uitgebreide verkenningen van Mars met rovers en camera's met een hoge resolutie, zijn we er vrij zeker van dat er geen Martiaanse runderequivalenten zijn die op het gebladerte op de Rode Planeet kauwen. Zelfs als er in het verleden leven op Mars bestond, wordt methaan vrij snel afgebroken door zonlicht en wetenschappers hebben berekend dat methaan slechts een paar honderd jaar in de atmosfeer van Mars mag bestaan. De enige mogelijkheid is dat het methaan op de een of andere manier, chemisch of biologisch, regelmatig wordt vervangen. En nu maken twee recente rapporten over afzonderlijke ontdekkingen op Mars dit methaanmysterie nog intrigerend.
Methaan werd in 2003 - 2004 door drie onafhankelijke groepen op Mars ontdekt. Eén detectie werd gedaan met het Mars Express-ruimtevaartuig, een andere met observaties van de Keck II- en Gemini South-telescopen en de derde met de Canada-Frankrijk-Hawaii-telescoop.
En het mysterie van hoe methaan op Mars wordt aangevuld, is dat wetenschappers hun waarnemingen voortzetten in een poging te begrijpen wat er op Mars gebeurt. Michael Mumma van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, was een van de oorspronkelijke ontdekkers van methaan. Waarnemingen die hij en zijn team de afgelopen vier jaar hebben gedaan, laten zien dat methaan niet gelijkmatig over Mars is verdeeld, maar geconcentreerd in een paar 'hotspots'. Ze hebben gezien dat methaanwolken die honderden kilometers beslaan zich boven deze hotspots uitstrekken en binnen een jaar verdwijnen - veel korter dan de 300 - 600 jaar die men dacht dat atmosferisch methaan door zonlicht zou worden vernietigd. Als methaan zo snel wordt vernietigd, moet het ook veel sneller worden aangemaakt dan eerder werd gedacht. Mumma rapporteerde deze resultaten vorige maand op een conferentie over planetaire wetenschap.
Een van de hotspots is Nili Fossae, een spleet die is geërodeerd en deels is opgevuld door sedimenten en kleirijke ejecta uit een nabijgelegen krater. Zou hier onder het oppervlak van Mars een levend ecosysteem verborgen kunnen zijn? Op aarde overleven ondergrondse microben zonder zonlicht, vrije zuurstof of contact met het oppervlak. Bovendien wordt het vooruitzicht intrigerend wanneer het op aarde bekend is, de meeste diep-oppervlak microben zijn primitieve, eencellige organismen die hun metabolisme van energie voorzien met chemische energie uit hun omgeving. Deze microben worden 'methanogenen' genoemd omdat ze methaan maken als afvalproduct.
Nili Fossae is een van de mogelijke landingsplaatsen voor het Mars Science Laboratory, de volgende generatie rover die volgend jaar de Rode Planeet zal verlaten.
Maar astrobiologen sluiten de mogelijkheid van een soort van doorlopend chemisch proces op Mars, dat het methaan zou kunnen produceren, niet uit. Maar zelfs dit is intrigerend, omdat het betekent dat er binnen Mars actieve processen gaande zijn. Een idee dat in een recent artikel wordt voorgesteld, is dat methaanclathraten zich nabij het oppervlak van Mars bevinden en constant kleine hoeveelheden methaan afgeven als de temperatuur en druk nabij het oppervlak veranderen.
Methaanclathraten zijn vaste vormen van water die binnen de kristalstructuur een grote hoeveelheid methaan bevatten.
Caroline Thomas en haar collega's van de Universite de Franche-Comte zeggen dat de clathrates alleen nabij het oppervlak van Mars zouden kunnen bestaan als de atmosfeer ooit methaanrijk was geweest. Anders hadden de clathrates nooit kunnen ontstaan. Een mogelijkheid is dat de sfeer ooit tijdelijk werd verrijkt door een komeetinslag. Ook zou de ontdekking van grijze kristallijne hematietafzettingen op het oppervlak een bewijs kunnen zijn van een vroege methaanrijke atmosfeer op Mars.
Anders zeggen de onderzoekers dat de enige andere mogelijkheid een biologische bron is.
"Onze resultaten tonen aan dat met methaan verrijkte clathraathydraten alleen stabiel kunnen zijn in de ondergrond van Mars als er een primitieve CH4-rijke atmosfeer heeft bestaan of als er een ondergrondse bron van CH4 is (of is)," schrijven de onderzoekers.
Dus wat betekent dit allemaal? De rover van het Mars Science Laboratory heeft misschien het vermogen om dit mysterie op te lossen, of ons op zijn minst dichterbij te brengen. Anders zal het een vrij grote doorbraak krijgen van het andere ruimtevaartuig en de telescopen die Mars waarnemen. Maar het is mogelijk dat we niet volledig begrijpen waarom Mars methaan heeft, totdat mensen er zelf naartoe gaan om erachter te komen.
Bronnen: arXiv, arXiv-blog, New Scientist, Nature
