Odkud pochází Mars 'metan? Ne vítr

Mars je skalní svět a někteří vědci se domnívají, že eroze větrem způsobuje, že kameny Mars produkují metan. Nová studie z Newcastle University to však vyvrací. Obrázek přes NASA / JPL-Caltech / Phys.org.

Co produkuje methan na Marsu? To je otázka, na kterou se vědci už nějakou dobu snaží odpovědět. Existují různé možnosti, geologické i biologické, ale jejich zúžení bylo výzvou. Mohlo by to být opravdu známkou… života ? Nová studie nyní ukázala, že alespoň jeden z geologických scénářů je velmi nepravděpodobný: větrná eroze hornin.

Vědci z Newcastle University ve Velké Británii publikovali své vědecké zprávy ve vědeckých zprávách 3. června 2019 a 12. srpna 2019 byla vydána nová tisková zpráva. Z článku abstrakt:

Sezónní změny v hladinách pozadí metanu a špičkách metanu byly detekovány in situ metr nad povrchem marťanů a větší metanové oblaky byly detekovány pozemním dálkovým průzkumem, jejich původ však dosud nebyl dostatečně vysvětlen. Mezi navrhované zdroje metanu patří UV záření organického materiálu odvozeného z meteoritů, hydrotermální reakce s olivinem, organické štěpení vlivem meteoroidů, uvolňování z hydrátů plynu, biologická produkce nebo uvolňování methanu z tekutých inkluzí v čediči během aolské eroze. Zde poprvé kvantifikujeme potenciální důležitost aolského oděru jako mechanismu pro uvolňování zachyceného metanu z hornin, spojením odhadů současného povrchového oděru větru s obsahem metanu různých marťanských meteoritů, analogových pozemních bazaltů a analogových pozemních sedimentární horniny. Prokazujeme, že odírání čediče za současných marťanských rychlostí aolské eroze je vysoce nepravděpodobné, že by vyvolalo detekovatelné změny v koncentracích metanu v atmosféře. Dále ukazujeme, že ačkoli existuje větší potenciál pro produkci metanu z aolského oděru některých sedimentárních hornin, produkovat velikost koncentrací metanu analyzovaných pomocí roveru zvědavosti, budou muset obsahovat metan v podobných koncentracích jako ekonomická rezerva biogenní / termogenní depozity na Zemi. Navrhujeme proto, že abolie v Liparu je nepravděpodobným původem metanu detekovaného v marťanské atmosféře a že jsou zapotřebí jiné zdroje metanu.

Historie klíčových měření metanu na Marsu v letech 1999 až 2018. Obrázek přes ESA.

Jednou z novějších teorií bylo, že větrná eroze hornin by mohla vést k tvorbě metanu detekovaného ve spodní atmosféře. Zjištění týmu však ukázala, že by nebyla schopna produkovat metan v pozorovaných množstvích, podle Jona Tellinga, geochemika na Newcastle University:

Otázky jsou, odkud tento metan pochází, a je zdrojem biologický? To je masivní otázka a abychom se dostali k odpovědi, musíme nejprve vyloučit spoustu dalších faktorů.

Uvědomili jsme si jeden potenciální zdroj metanu, na který se lidé doposud podrobně nedívali, než byla větrná eroze, uvolňující plyny zachycené ve skalách. Snímky s vysokým rozlišením z oběžné dráhy za poslední desetiletí ukázaly, že větry na Marsu mohou řídit mnohem vyšší místní rychlost pohybu písku, a tedy potenciální míru eroze písku, než se dříve uznávalo.

Ve skutečnosti se odhaduje, že v několika případech je rychlost eroze srovnatelná s mírou studených a suchých polí písečných dun na Zemi.

Na základě dostupných údajů jsme odhadli míru eroze na povrchu Marsu a jak důležité by to mohlo být při uvolňování metanu.

A s ohledem na to vše jsme zjistili, že je velmi nepravděpodobné, že bude zdrojem.

Důležité je, že to posiluje argument, že metan musí pocházet z jiného zdroje. Ať už je to biologické nebo ne, stále to nevíme.

Umělecké pojetí ESA Trace Gas Orbiter, součást mise ExoMars, analyzující marťanskou atmosféru. Obrázek přes ESA / ATG MediaLab.

Z pozorování oběžné kosmické lodi a roveru zvědavosti, jakož i dalekohledů na Zemi, vyplynulo, že hladiny metanu v marťanské atmosféře se zdají být sezónní, vrcholí v létě a znovu mizí v zimě. Jen proto, že to ještě není známo, ale to naznačuje, že probíhá pravidelný proces, ať už geologický nebo biologický. Kupodivu, ESA Trace Gas Orbiter (TGO) detected zatím nezjistil žádný metan, přestože to je jeden z jeho hlavních cílů. Může to však být jednoduše kvůli sezónnosti metanu nebo proto, že TGO zaměřuje svá pozorování na horní úrovně atmosféry a většina dalších detekce metanu byla blíže k zemi.

Většina vědců si nyní myslí, že metan pochází z podzemí, snad jako ledové klatráty, které v létě tají a uvolňují metan, nebo možná biologický zdroj, který reaguje na teplejší teploty. I když je metan vázán v klatrátech, jeho skutečným původem může být buď geologický biologický (starověký život). Nebo to může být produkováno teplou podzemní vodou interagující s olivinem ve skalách. Pokud ano, znamenalo by to, že pod Marsovým povrchem je stále ještě nějaká zbytková geologická aktivita a že by sama o sobě mohla poskytnout mikroorganismy obyvatelné prostředí, i když ve skutečnosti metan nevyráběly. Podle nedávných studií by pravděpodobně jiné příčiny, jako jsou meteority nebo komety, pravděpodobně nevyprodukovaly dostatek plynu, aby odpovídaly pozorováním.

V loňském dubnu nová zpráva ukázala, že v roce 2013 byl poprvé detekován nárůst hladiny metanu - poprvé - pomocí roveru Curiosity i na oběžné dráze Mars Express v loňském roce. A loni v červnu detekovala Curiosity své dosud největší měření metanu. Proč existují tyto vrcholy v emisích metanu, jen aby plyn poté prakticky zmizel? Stále existuje mnoho věcí, které nevíme, jak naznačil Emmal Safi, postdoktorský výzkumník na Newcastle University:

Je to stále otevřená otázka. Naše práce je jen malou částí mnohem většího příběhu.

Nakonec se snažíme objevit, jestli existuje možnost života existujícího na jiných planetách, než je ten náš, buď nyní žijící, nebo možná život v minulosti, který je nyní zachován jako fosílie nebo chemické podpisy.

Ilustrace zobrazující, jaké procesy by mohly vytvořit a zničit metan na Marsu. Metan s největší pravděpodobností pochází z pod povrchem a je uvolňován do atmosféry podpovrchovými trhlinami. Obrázek přes ESA.

Myšlenka, že by metan Mars mohl pocházet ze života, je samozřejmě vzrušující, protože většinu metanu na Zemi produkují živé organismy. Nejdříve by však bylo třeba odstranit nebiologická vysvětlení. Výzkum z Newcastle University ukazuje, že alespoň jedno z možných geologických vysvětlení pro metan je nepravděpodobné, ale stále existuje spousta práce pro vědce, aby určili, co to produkuje.

Sečteno a podtrženo: Tato nová studie by zřejmě vylučovala jeden možný zdroj marťanského metanu: větrnou erozi hornin na povrchu. To zvyšuje pravděpodobnost, že metan pochází z podzemí.

Zdroj: Liparské oděry hornin jako mechanismus produkce metanu v marťanské atmosféře

Přes Newcastle University