У земній атмосфері існує кілька способів утворення метану: в основному, він виділяється тваринами. Тобто наявність метану в атмосфері іншої планети може бути важливою ознакою того, що в її грунті може бути присутнім мікробна або інше життя.

Сліди газу на марсі були знайдені nasa ще в 2004 році. Ця заява очікувано сколихнула хвилю інтересу як в науковому співтоваристві, так і серед громадськості. Звичайно, все ще не спростована версія, що метан в атмосфері марса — наслідок певних геологічних процесів, але з рівним ступенем ймовірності він може свідчити про наявність мікробного життя на марсі.

«селфі ” марсохода curiosity, зроблене 15 червня 2018 року. Зображення: nasa / jpl-caltech / msss

Однак з часом з’явилася загадка, пов’язана з виявленням метану. Чому одні інструменти здатні детектувати його сліди, а інші, які теоретично мають таку можливість, не знаходять його?

Зокрема, при проході через кратер гейл марсохід curiosity знайшов сліди метану за допомогою високоточного настроюваного лазерного спектрометра (tls). Очікується, що trace gas orbiter-орбітальний апарат esa і роскосмосу-підтвердить в 2016 році те, що вже виявив curiosity. Але коли з’ясувалося, що він не «бачить» метан, вчені були шоковані.

І датчики на борту орбітального апарату esa, і tls марсохода являють собою передові наукові інструменти, які були ретельно протестовані перед запуском, щоб вчені могли переконатися, що вони можуть впоратися з суворими умовами запуску і вимогами холодного космічного середовища. Тобто в точності приладів у дослідників сумнівів немає. Це робить розбіжність у свідченнях ще більш загадковим.

Вчені припустили, що конфлікт даних може бути пов’язаний просто з часом доби, в яке були зняті свідчення. Через те, що tls вимагає великої кількості енергії для роботи, він зазвичай використовується вночі, коли менш активні інші інструменти curiosity. Тим часом, спектрометр, встановлений на борту trace gas orbiter, працює, аналізуючи сигнатуру світла, що проходить через атмосферу марса. Тому він може проводити вимірювання тільки в освітлених сонцем регіонах.

Дослідники висунули гіпотезу, що метан може акумулюватися в достатній для виявлення кількості, щоб його можна було зареєструвати за допомогою curiosity, тому що атмосфера на марсі була більш спокійною в нічний час. Однак протягом дня посилення атмосферного вертикального перемішування може розсіяти частинки метану і розбавити їх до такої міри, що їх стане занадто мало для виявлення.

trace gas orbiter-космічний апарат, створений за програмою “екзомарс” фахівцями європейського і російського космічних агентств. Зображення: esa

Щоб перевірити цю теорію, nasa доручила curiosity знімати показання під час марсіанського дня, потім продовжувати це робити вночі і, нарешті, ще раз виміряти дані на наступний день. Було виявлено, що нічні показання приблизно відповідають середнім рівням, які детектували, коли curiosity приземлився на марсі. Однак протягом дня tls не зміг виявити будь-яких значних доз метану, що підтверджує цю теорію.

Однак досі не дозволені інші загадки. Зокрема, вважається, що метан не зникає протягом приблизно 300 років, перш ніж його молекулярні зв’язки будуть зруйновані сонячним випромінюванням. При такому тривалому терміні газ, що просочується з кратера гейл та інших місць, повинен був накопичуватися в марсіанській атмосфері в досить великих кількостях, щоб їх міг виявити орбітальний апарат esa. Однак цього не сталося, тому, ймовірно, в марсіанській атмосфері йде невідомий досі процес, який швидко руйнує метан, перш ніж він встигає накопичитися.