На Марсе найден метан в необычно высокой концентрации

  • 17 декабря 2014
Curiosity Правообладатель иллюстрации BBC World Service
Image caption Марсоход медленно продвигается по кратеру Гейл к горе в его центре

Приборы марсохода "Кьюриосити" обнаружили выбросы метана на поверхности Марса. Присутствие метана в атмосфере может указывать на его органическое происхождение.

Бортовые спектрометры робота уже давно отмечают очень низкое фоновое содержание метана в марсианском воздухе, но в последнее время они зафиксировали несколько коротких пиков с концентрацией газа в 10 раз большей фоновой.

На Земле 95% метана имеет органическое происхождение. Ученые не теряют надежды на то, что марсианский метан может также иметь органическое происхождение.

Пока что руководители экспедиции "Кьюриосити" не могут с уверенностью определить источник метана, но считают, что с большой вероятностью его происхождение может быть связано с залежами гидратов метана, которые периодически разрушаются под воздействием каких-то неизвестных факторов.

"Это породы с кристаллической структурой, в которых содержится большое количество метана. Они могут дестабилизироваться под воздействием механических или тепловых нагрузок, и тогда метан вырывается в атмосферу через трещины в горных породах", - говорит доктор Сушил Алтрея, который входит в группу ученых проекта "Кьюриосити".

Метан есть, но какой?

Остается вопрос о том, как именно образовались эти залежи метановых гидратов, если они действительно существуют.

Сходные процессы происходят и на Земле, где при таянии слоя вечной мерзлоты, содержащей метан органического происхождения, метановые гидраты начинают выделять в атмосферу большие количества газа.

Геологи знают, что другим источником образования метана в горных породах является процесс серпентизации, в ходе которого метан образуется в результате взаимодействия воды с рядом минералов.

Правообладатель иллюстрации NASA M.MUMMA
Image caption Молекула метана в реальном изображении

В настоящее время ученые только могут строить догадки. Но, по крайней мере, у них есть данные о наличии залповых выбросов метана в марсианскую атмосферу.

Ученых тревожило, что в течение нескольких месяцев робот не мог установить наличия метана в атмосфере Марса, несмотря на то, что он обнаруживался при измерениях с орбитальных аппаратов и с Земли.

Бортовая лаборатория "Кьюриосити" в состоянии анализировать очень низкие концентрации газов в атмосфере за счет применения метода исключения наиболее часто встречающейся в марсианском воздухе молекулы углекислого газа перед началом анализа.

Этот метод позволяет сильно повысить точность анализа. По новым данным, фоновое содержание метана составляет в атмосфере Марса около 0,7 частей на миллиард по объему (ppbv).

"Этот фоновый параметр означает, что в атмосфере постоянно присутствует около 5 тысяч тонн метана", - говорит доктор Крис Уэбстер, сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА, который руководит данным исследованием.

"На Земле, для сравнения, имеется около 500 млн тонн метана в атмосфере. Его концентрация достигает около 1800 частей на миллиард по объему".

Пики в содержании метана, отмеченные приборами робота, происходили четыре раза за период в два месяца.

В их ходе отмечалось повышение концентрации метана до 7-9 частей на миллиард.

Ученые считают, что источник этого метана находится где-то поблизости, либо в самом кратере Гейл, в котором находится марсоход, либо сразу за его кромкой.

Метеолаборатория робота указывает, что метан содержится в ветре, который дует с севера, то есть от кромки кратера.

Вопрос о природе марсианского метана может быть решен путем анализа его изотопного состава.

На Земле биологические процессы тесно связаны с наличием более легкого изотопа углерода - углерода-12, в отличие от более тяжелого углерода-13.

Высокое превышение углерода-12 над углеродом-13 в древних земных породах традиционно интерпретируется как свидетельство наличия биологической активности на нашей планете уже 4 миллиарда лет назад.

Если ученым удастся получить свидетельства наличия такого же или близкого соотношения изотопов углерода на Марсе, это станет сенсационным открытием. Однако пока что количество метана, зафиксированное приборами "Кьюриосити", слишком мало для проведения такого анализа.

"Если бы нам удалось обогатить образец воздуха во время одного из метановых пиков, то нам, возможно, удалось бы выяснить его изотопный состав, - говорит Пол Мерфи, который отвечает за интерпретацию показаний бортовой лаборатории SAM.

"Надежда на это сохраняется. Если мы снова отметим высокое содержание метана и сумеем обогатить атмосферную пробу, мы попробует определить соотношение изотопов углерода".

Долгий путь к открытию

На осеннем заседании Американского геофизического союза, проходящем в Сан-Франциско, объявлено о другом крупном открытии, сделанным марсоходом "Кьюриосити".

Правообладатель иллюстрации Nasa
Image caption Марсоход периодически производит заборы горных пород с помощью бортового бура

Он подтвердил наличие органических молекул с высоким содержанием углерода в образцах горных пород, полученных в процессе бурения.

Это первое надежное обнаружение органических молекул на поверхности Красной планеты.

Лаборатория SAM зафиксировала присутствие молекул хлорбензола в размельченной породе, полученной при бурении блока осадочной породы, получившего обозначение "Кумберлэнд".

Молекула хлорбензола является сложной структурой с пять атомами углерода и одним атомом хлора.

Наличие таких молекул не является указанием на существование биологических процессов на Марсе, так как они могли возникать в результате различных небиологических реакций.

Новости по теме