Кажется, ученые наконец-то узнали, что происходит с метаном на Марсе

В 2019 году марсоход НАСА Curiosity обнаружил на Марсе метан. Но как она туда попала и почему вела себя странно, было непонятно. Теперь об этом известно больше.

На Земле почти весь метан производят живые организмы, например коровы. Но, насколько нам известно, на Марсе когда-либо было обнаружено мало жизни, не говоря уже о том, что она также может производить метан. Поэтому было очень удивительно обнаружить метан в кратере Гейла на Красной планете, куда более десяти лет назад ступил «Кьюриосити». Исследователи НАСА выдвинули гипотезу, что должен быть какой-то механизм, включающий воду и камни глубоко в недрах Земли, который может выделять метан.

Но это еще не вся история. Марсианский зонд обнаружил, что газ метан ведет себя странным образом. Он появляется ночью и исчезает днем. Он также колеблется в зависимости от сезона, иногда достигая уровня в 40 раз выше обычного. Кроме того, метан не накапливается в атмосфере, как на Земле.

решение
Ученые работают над тем, чтобы найти объяснение необычному поведению газа и тому, почему он встречается только в кратере Гейла. Недавно они придумали Интересная идея. Метан может задерживаться под затвердевшей солью, образующейся в марсианских обломках. Это поверхность, состоящая из рыхлых камней, пыли и другого гравия. По мере повышения температуры в теплое время года или в определенное время дня соль размягчается и позволяет метану уйти.

Газ также может выйти через трещины в земле, созданные под давлением, например, марсохода. Это также могло бы объяснить, почему газ был обнаружен только в кратере Гейла. Это одно из двух мест на Марсе, где робот бурит поверхность. Подобное также происходит в кратере Джезеро, но у этого марсохода нет бортового прибора для обнаружения метана.

Старый опыт
Теория основана на эксперименте 2017 года, в ходе которого ученые выращивали микроорганизмы в марсианской вечной мерзлоте, к которой добавляли соль, как это делается на самом Марсе. Затем было проверено, могут ли некоторые бактерии, живущие в соленой воде на Земле, существовать и на Марсе. Результат остался неясным, но исследователи обнаружили кое-что еще: верхний слой образовал соляную корку, когда соленый лед сублимировался или перешел из твердого состояния в газообразное, оставив после себя соль.

«В то время мы особо об этом не думали», — говорит сотрудник НАСА Александр Павлов, но когда марсианский космический корабль обнаружил в 2019 году взрыв метана, который никто не мог объяснить, это вернулось на ум. Затем он и его команда начали проверять условия, при которых твердые соляные корки могут образовываться и трескаться. Они добавили в вечную мерзлоту различное количество перхлората, обычной марсианской соли.

Разная концентрация солей
Сегодня в кратере Гейла больше нет вечной мерзлоты, но соляная корка, возможно, образовалась давным-давно, когда было еще холоднее и ледянее. Затем ученые подвергли образцы воздействию различных температур и давлений воздуха, чтобы увидеть, что произошло. Периодически ученые вводили под кору неон, аналог метана, и измеряли давление газа вверху и внизу. Высокое давление под образцом указывает на то, что газ захвачен. Произошло то, чего ожидали исследователи: в условиях, подобных Марсу, соляная корка образовалась в течение трех-тринадцати дней, но только в образцах, содержащих от 5 до 10 процентов перхлората.

Это гораздо более высокая концентрация соли, чем Curiosity, измеренный в кратере Гейла. Но почва там богата другим солевым минералом, называемым сульфатом. Теперь исследователи хотят проверить, могут ли сульфаты образовывать такие соляные корки.

В ожидании будущего
Но помимо этих теоретических занятий необходимы и полевые исследования. Однако «Кьюриосити» ищет метан только два раза в год, поскольку все остальное время он проводит бурение на поверхности Марса, чтобы проанализировать его химический состав. «Эксперименты с метаном очень интенсивны, поэтому нам нужно тщательно подумать, когда мы хотим их провести», — отвечает один из исследователей.

Кроме того, технология еще недостаточно развита. Например, чтобы проверить, как часто уровень метана достигает пика, потребуется новое поколение инструментов, которые смогут непрерывно измерять уровень метана в нескольких местах на Марсе. «Некоторые работы по метану предназначены для будущих космических кораблей, которые будут более сосредоточены на ответах на эти конкретные вопросы», — сказала она.