Почему на Марсе просачивается метан? У учёных NASA появились новые идеи
Самое удивительное открытие марсохода NASA Curiosity — обнаружение метана, просачивающегося на поверхность кратера Гейл — поставило учёных в тупик.
На Земле большая часть метана имеет биологическое происхождение. Однако убедительных признаков современной или древней жизни на Марсе не найдено, поэтому метан там не ожидали обнаружить. Тем не менее, портативная химическая лаборатория на борту Curiosity, известная как SAM (Sample Analysis at Mars), постоянно фиксирует следы этого газа у поверхности кратера Гейл — пока единственного места на Марсе, где метан был обнаружен на поверхности. Учёные предполагают, что его вероятный источник — геологические механизмы с участием воды и горных пород глубоко под землёй.
Однако SAM выявил, что метан в кратере Гейл ведёт себя неожиданно:
- Он появляется ночью и исчезает днём.
- Его уровень колеблется сезонно, а иногда резко возрастает в 40 раз выше обычного.
- Орбитальный аппарат ESA ExoMars Trace Gas Orbiter, специально предназначенный для изучения газов в атмосфере, не обнаруживает метана, что означает, что он не накапливается в атмосфере.
Новое объяснение: соляные пробки
Группа исследователей NASA под руководством Александра Павлова предложила гипотезу, объясняющую эти аномалии. Согласно статье в Journal of Geophysical Research: Planets, метан — независимо от способа его образования — может быть запечатан под слоем затвердевшей соли в марсианском реголите.
Механизм работы "пробки":
- Соль (например, перхлораты, широко распространённые на Марсе) в мёрзлом грунте образует корку при сублимации льда.
- Эта корка герметично удерживает метан под поверхностью.
- При повышении температуры (в тёплые сезоны или время суток) пробка ослабевает, и метан просачивается.
- Пробка также может треснуть под механическим давлением, например, от колёс ровера, вызывая резкие выбросы газа.
Это может объяснить, почему метан обнаруживается только в кратере Гейл — одном из двух мест, где ровер активно перемещается и бурит поверхность.
Экспериментальное подтверждение
Павлов с коллегами провели эксперименты в марсианской симуляционной камере:
- Они использовали образцы искусственного марсианского мерзлотного грунта с разной концентрацией перхлората (от 5% до 10%).
- Под образцы впрыскивали неон (аналог метана) и измеряли давление.
- Герметичные соляные корки образовались за 3–13 дней только в образцах с высокой концентрацией соли.
Хотя в кратере Гейл концентрация перхлоратов ниже, грунт там богат сульфатами, которые команда планирует изучить далее на способность образовывать подобные пробки.
Будущие исследования
Понимание процессов генерации и разрушения метана на Марсе является ключевой задачей. Однако для этого нужны более систематические измерения:
- Прибор SAM проводит замеры метана лишь несколько раз в год из-за своей основной работы — анализа химического состава образцов грунта.
- Учёные отмечают, что для полной картины потребуется новое поколение приборов, способных непрерывно измерять метан в разных точках Марса.
Как отметил Ашвин Васавада, проект-учёный миссии Curiosity: "Часть работы по изучению метана придётся оставить будущим посадочным аппаратам, которые будут сфокусированы именно на ответах на эти вопросы".