На илюстрацията: автоматичната междупланетна станция "ЕкзоМарс-2016"-"Трейс Газ Орбитър" в орбита около Червената планета. Credit : ESA/D.Ducros
13 ноември 2016 г. 13:11 ч.
Светослав Александров. На 19 октомври в орбита около Червената планета пристигна успешно руско-европейската автоматична междупланетна станция "ЕкзоМарс-2016"-"Трейс Газ Орбитър". Два от общо четирите научни комплекса на борда - руският АЦС и европейският NOMAD ще търсят следи от редки газове в марсианската атмосфера, сред които метан. Чувствителността на приборите е изключително висока. Ако на Марс наистина има метан, "ЕкзоМарс-2016" ще трябва да е в състояние да определи неговото присъствие дори ако е в концентрация 10 части от общо трилион!
Но защо метанът е толкова важен за търсенето на живота на Марс?
Метанът (CH4) представлява органична молекула, която се среща под формата на газ в земната атмосфера (източник). Почти 90% от всичкия метан на Земята е с биологичен произход - метаногените са микроорганизми, които могат да го отделят като метаболитен продукт при безкислородни условия. Някои учени предполагат, че и на Марс може да има подобни метаногени. Освен това метанът много бързо се разгражда в присъствието на ултравиолетово лъчение. Няма начин ако метан на Марс съществува, той да е получен преди 4.5 милиарда години, когато планетите са се образували, и да е останал в атмосферата до ден днешен. Съобразно моделите, с които изследователите разполагат относно състава и еволюцията на марсианската атмосфера, метанът може да престои в продължение на не повече от 300-600 години. Това означава, че ако марсианската атмосфера притежава метан в значими количества, съществува някакъв негов източник. Една от възможностите е този източник да е биологичен, както е на Земята, и на Червената планета също да живеят някакви метаногени.
Но биологичното обяснение за евентуалното присъствие на метан на Марс не е единственото. Газът може да се получи и по геологичен път, например поради действието на вулкани или чрез окисляването на желязо, при процеси, сходни с тези, които се случват в горещите извори на Земята. Съществува още една възможност - газът да е бил натрупан в твърда форма под формата на клатранови хидрати и така да се е запазил с течения на хилядолетия.
Но има ли наистина метан на Марс и дали той е в значими количества?
Загадките се появиха за пръв път преди малко повече от десетилетие. Благодарение на изследвания с наземни телескопи два екипа, ръководени съответно от Майкъл Мума (от центъра Годард на НАСА) и Владимир Краснополски (от Католическия университет на Америка), докладваха през 2004 година, че са намерили спектралните характеристики на метан в атмосферата на Марс (източник). Същата тази година Европейската космическа агенция (ЕКА) докладва (източник), че данните от инструмента Planetary Fourier Spectrometer (PFS) на автоматичната междупланетна станция "Марс Експрес" потвърждават за наличието на метан. Съгласно изчисленията според учените на ЕКА концентрацията на метана е 10 части на милиард за обем (ppbv). Но поради ред причини скептицизмът към измерванията на спектрометъра на "Марс Експрес" беше голям, най-вече защото резултатите за наличието на метан са получени посредством усредняването на множество индивидуални спектри, а при работата на PSF се получава доста страничен шум. Поради този шум усредняването е наложително, но проблематично, ако има грешки на инструмента, които са систематични (източник).
В края на 2011 година НАСА изстреля към Марс марсохода "Кюриосити", а през 2012 той бе доставен успешно на повърхността на планетата. Дълго време се считаше, че "Кюриосити" ще сложи край на спора дали на Марс има метан в значими количества или не. Но в периода между октомври 2012 и юни 2013 марсоходът взе проби от атмосферата общо шест пъти и не беше открит никакъв метан (източник). И изведнъж се случи чудо! В края на 2013 и началото на 2014 метан най-накрая беше засечен, при това в концентрация 7 ppb (източник). До този момент обаче това се е случило само веднъж и през настоящата 2016 година учените докладваха (източник), че появата на метана през 2013-2014 не е било сезонно събитие. Когато измерванията са били направени, е било есен на Марс, но през следващата есен метан не се е отделил.
В края на 2014 година в орбита около Марс пристигна индийската автоматична станция "Марсианска орбитална мисия". Тя продължава да работи до ден днешена, а на борда й има метанов сензор. До този момент индийските учени не са успели да потвърдят наличието на този газ в марсианската атмосфера (източник).
Има ли метан на Марс и показател ли е той за наличието на живи организми? След дълги години изучаване на Червената планета, ние все още нямаме отговор на този въпрос. Да се надяваме, че новопристигналата автоматична станция "ЕкзоМарс-2016" най-накрая ще разгадае загадките около марсианския метан.