Откуда берется метан на Марсе? Точно не от ветровой эрозии

Москва, 13:04, 20 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

На Земле газ метан часто ассоциируется с микробной жизнью. Ученые также находят метан в атмосфере Марса. Может ли это быть связано с жизнью на Красной Планете? Этого мы все еще не знаем, и новое исследование показывает, что ветровая эрозия, вероятно, не является причиной.

Марс — каменистый мир, и некоторые ученые предположили, что ветровая эрозия заставляет скалы Марса производить метан. Но новое исследование Университета Ньюкасла опровергает это.

Из аннотации статьи:

«Сезонные изменения фонового уровня метана и выбросы метана были обнаружены in situ в метре над марсианской поверхностью, а более крупные выбросы метана обнаружены с помощью наземного дистанционного зондирования, однако их происхождение еще не было должным образом объяснено.

Предлагаемые источники метана включают ультрафиолетовое облучение органического вещества, полученного из метеоритов, гидротермальные реакции с оливином, разрушение органических веществ под воздействием метеороидов, выделение из газовых гидратов, биологическое производство или выделение метана из жидких включений в базальте во время эоловой эрозии.

Здесь мы впервые количественно оцениваем потенциальную важность эолового истирания как механизма для высвобождения захваченного метана из горных пород, связывая оценки современного истирания поверхностного ветра с содержанием метана в различных марсианских метеоритах, аналоговых наземных базальтах и ​​аналоговых земных осадочные породы. Мы демонстрируем, что истирание базальта при современных темпах эоловой эрозии Марса вряд ли приведет к заметным изменениям концентрации метана в атмосфере.

Мы также показываем, что, хотя существует больший потенциал для производства метана из эолового истирания некоторых осадочных пород, для получения величины концентраций метана, анализируемых марсоходом Curiosity, они должны будут содержать метан в тех же концентрациях, что и экономически зарезервированные биогенные / термогенные отложения на Земле. Поэтому мы предполагаем, что эоловое истирание является маловероятным источником метана, обнаруженного в марсианской атмосфере, и что требуются другие источники метана».

 

История ключевых измерений метана на Марсе с 1999 по 2018 год

 

Вопрос в том, откуда берется этот метан и является ли источник биологическим? Это серьезный вопрос, и чтобы получить ответ, ученым нужно сначала исключить множество других факторов.

Они поняли, что одним потенциальным источником метана, который люди никогда не рассматривали в деталях, была ветровая эрозия, выделяющая газы, попавшие в камни. Снимки высокого разрешения с орбиты за последнее десятилетие показали, что ветры на Марсе могут приводить к гораздо более высоким локальным скоростям движения песка и, следовательно, потенциальным скоростям эрозии, чем это было признано ранее.

Фактически, в некоторых случаях скорость эрозии, по оценкам, сопоставима с таковой в холодных и засушливых полях песчаных дюн на Земле.

Используя имеющиеся данные, была дана оценка скорость эрозии на поверхности Марса и то, насколько это важно для высвобождения метана.

И, учитывая все это, обнаружилось, что ветровая эрозия вряд ли будет источником.

Важно то, что это усиливает аргумент о том, что метан должен поступать из другого источника. Является ли это биологическим или нет, никто до сих пор не знает.

Наблюдения с орбитального космического корабля и вездехода Curiosity, а также с телескопов на Земле показали, что уровни метана в атмосфере Марса являются сезонными, достигают максимума летом и снова исчезают зимой. Почему это происходит еще не известно, но это указывает на то, что происходит регулярный процесс, будь то геологический или биологический. Как ни странно, Trace Gas Orbiter (TGO) ЕКА еще не обнаружил метана, хотя это является одной из его основных целей. Но это может просто из-за сезонности метана или из-за того, что TGO фокусирует свои наблюдения на верхних уровнях атмосферы, хотя большинство других обнаружений метана были ближе к поверхности.

Большинство ученых в настоящее время считают, что метан происходит из-под земли, возможно, в виде ледяных клатратов, которые тают летом и выделяют метан, или, возможно, биологическим источником, который реагирует на повышение температуры. Даже если метан связан в клатратах, фактическое происхождение его все еще может быть геологическим или биологическим (древняя жизнь). Или этот газ может быть произведен теплыми подземными водами, взаимодействующими с оливином в скалах. Если это так, это будет означать, что под поверхностью Марса все еще существует некоторая остаточная геологическая активность, и это само по себе может обеспечить обитаемую среду для микроорганизмов, даже если они на самом деле не производят метан. Согласно последним исследованиям, другие причины, такие как метеориты или кометы, вероятно, не будут производить достаточное количество газа, чтобы соответствовать наблюдениям.

В апреле прошлого года новый отчет показал, что скачок уровня метана был обнаружен одновременно — впервые — и вездеходом Curiosity, и орбитальным Mars Express. А в июне прошлого года Curiosity обнаружил свое самое большое за всю историю измерение метана до сих пор. Почему существуют эти пики в выбросах метана, только для того, чтобы газ практически исчез после этого?

Нам еще многое неизвестно, как отметил доктор наук Эммал Сафи, научный сотрудник Университета Ньюкасла:

 

«Это все еще открытый вопрос. Наша статья — лишь небольшая часть гораздо большей истории».

 

В конечном итоге мы пытаемся выяснить, существует ли возможность существования жизни на планетах, отличных от нашей, в том, чтобы жить сейчас или, возможно, жить прошлым, которое теперь сохраняется в виде окаменелостей или химических подписей.

Конечно, идея о том, что метан Марса может появиться из жизни, является захватывающей, поскольку большая часть метана на Земле производится живыми организмами. Но небиологические объяснения должны быть устранены в первую очередь. Исследования Университета Ньюкасла показывают, что по крайней мере одно из возможных геологических объяснений метана маловероятно, но ученым предстоит еще много работы, чтобы определить, что именно его производит.