Jos et ole kemisti, astrobiologi tai minkäänlaista tiedemies, ja johon kuuluu suurin osa meistä, pieni, melkein huomaamaton metaanihaju Marsin ilmakehässä saattaa vaikuttaa siltä, ettei se ole iso asia. Mutta se on, lempeät ihmiset. Se on.
Miksi?
Koska se voi olla merkki siitä, että jokin elävä prosessi on töissä. Ja jopa me, ei-tiedemiehet, olemme jossain vaiheessa pohtineet, onko aurinkokunnan tai ehkä koko maailmankaikkeuden ainoa elämä rajattu täällä maan päällä.
Mennään siihen.
Jonkin aikaa sitten, tarkalleen vuosina 2013 ja 2014, NASA: n MSL Curiosity -reitti havaitsi metaanin piikit ilmakehässä Gale-kraatterissa. Ja paljon aikaisemmin, vuonna 2004, Mars Express Orbiter (MEO) havaitsi metaanin myös Marsin ilmakehässä. Metaani on tärkeä, koska se voi olla osoitus elävästä prosessista. (Metaania voidaan tuottaa myös muilla kuin biologisilla prosesseilla.)
Metaani ei tartu pitkään. Kun se on päästetty ilmakehään, se voidaan nopeasti tuhota luonnollisissa ilmakehän prosesseissa. Joten mikä tahansa Marsin ilmakehässä havaittu metaani tarkoittaa, että sen on pitänyt vapautua äskettäin, vaikka sitä olisi voinut tuottaa miljoonia, jopa miljardeja vuosia sitten, ja se saattaa olla loukussa maanalaisissa kalliorakenteissa.
Maapallolla suurin osa metaanista on elävien olentojen tuottamaa; mikro-organismit esimerkiksi sedimenttikerroksissa tai märehtijöiden suolistossa. Osa siitä tuotetaan abioottisilla tai elottomilla prosesseilla, mutta metaanin löytäminen Marsilta on ainakin potentiaalisesti iso asia.
Nyt Mars Express Orbiteria ylläpitävä Euroopan avaruusjärjestö on siirtynyt tietojen yli 15. kesäkuuta 2013, jolloin Curiosity havaitsi metaanin piikin, ja he ovat löytäneet jotain. MEO: n aluksella oleva planeetta-Fourier-spektrometri (PFS) havaitsi metaanin samassa paikassa kuin Curiosity, vain päivää myöhemmin.
Tämä on ensimmäinen kerta, kun Curiosity-metaanin piikki on tuettu muilla riippumattomilla havainnoilla. Tulokset esitellään uudessa lehdessä, joka julkaistiin 1. huhtikuuta Nature Geoscience -lehdessä.
MEO: n tulokset ovat osa uutta menetelmää tietojen analysoimiseksi sen spektrometristä. Tekniikka kerää useita satoja mittauksia yhdeltä alueelta lyhyessä ajassa. Tulosten takana oleva tiimi kehitti myös uuden tavan analysoida tietoja.
“Emme yleensä havainneet mitään metaania, lukuun ottamatta yhtä selvää ilmakehän ilmaisua, joka oli noin 15 tilavuusosaa metaania tilavuudessa, joka osoittautui päiväksi sen jälkeen, kun Curiosity raportoi piikistä, joka oli noin kuusi osaa kohti miljardia", Sanoo Marco Giuranna Kansallisesta astrofysiikan instituutista - Rooman avaruusastrofysiikan ja planeetologian instituutista, Rooma, Italia, PFS-kokeen päätutkija ja tuloksen raportoivan paperin pääkirjailija. Luonnontieteellinen.
15 miljardia osaa ei ole valtava määrä. Mutta se on silti merkittävä.
“Vaikka miljardia osaa tarkoittaa yleensä suhteellisen pieni määrä, se on Marsille melko merkittävä - mittauksemme vastaa keskimäärin noin 46 tonnia metaania, jota oli läsnä kiertoradallamme havaitulla 49 000 neliökilometrin alueella., "Sanoi Giuranna lehdistötiedotteessa.
Tätä vahvistusta tukee toinen korrelaatio. Kymmenessä muussa Mars Express -orottajan spektrometrin havainnoissa ei havaittu metaania, mikä vastaa ajanjaksoa, jolloin myös Curiosity osoitti alhaisia mittauksia.
Joten mistä se tuli? Alun perin vallitseva tuuli Curiosityn sijainnissa Gale Craterissa tuli pohjoisesta. Tutkijoiden mielestä metaani tuli itse kraatterin sisäpuolelta, tuulen kantaman uteliaisuuteen. Nyt se ei vaikuta olevan todennäköistä.
“Uusi Mars Express -tietomme, joka on otettu yhden päivän kuluttua Curiosityn tallennuksesta, muuttaa tulkinnan siitä, mistä metaani on peräisin, varsinkin kun tarkastellaan ilmakehän maailmanlaajuisia kiertomuotoja yhdessä paikallisen geologian kanssa, ”Sanoi Giuranna. ”Geologisten todisteiden ja mitatun metaanimäärän perusteella uskomme, että lähde ei todennäköisesti sijaitse kraatterissa.”
Kun puhutaan lähteestä tässä tutkimuksessa, he eivät puhu siitä, onko se abioottinen (eloton) vai biologinen lähde. He puhuvat vain metaanipäästöjen sijainnista.
Yllä olevassa kuvassa tutkimuksen yhteistyökumppaneina toimineet Brysselin Belgian kuninkaallisen avaruusopronomian instituutin tutkijat jakoivat Gale-kraatterin ympäröivän alueen verkkoon. Jokaisessa neliössä he käyttivät tietokonesimulaatioita miljoonan päästökatsauksen luomiseen.
Simulaatioissa käytettiin mitattuja metaanin, ilmakehän kiertosuunnitelmia ja metaanin vapautumisominaisuuksia, jotka perustuvat ilmaan nimeltä 'kaasun tihkuvuus'. Kaasun vuoto tapahtuu, kun loukkuun jäänyt metaani vapautuu maanalaisista muodostelmista, yleensä johtuen tektonisesta aktiivisuudesta. Prosenttiosuudet kuvastavat metaanin todennäköisyyttä kustakin ruudukosta.
“Tunnistimme tektoniset viat, jotka saattavat ulottua sen alueen alapuolelle, jonka ehdotetaan sisältävän matalaa jäätä. Koska ikirouta on erinomainen tiiviste metaanille, on mahdollista, että täällä oleva jää voisi tarttua pintaan metaanin pintaan ja vapauttaa sen episodisesti tämän jään läpi murtuneisiin vikoihin, Sanoo avustaja Giuseppe Etiope Rooman kansallisesta geofysiikan ja vulkanologian instituutista. ”Huomattavana olemme, että ilmakehän simulointi ja geologinen arviointi, jotka suoritettiin toisistaan riippumattomasti, ehdottivat samaa metaanin lähtöaluetta.”
Metaani Marsilla on edelleen palapeli. Mutta palat alkavat sovittaa yhteen. Nyt kun toinen avaruusalus, Trace Gas Orbiter (TGO) on Marsilla, voimme odottaa enemmän palapelin täyttävän.
TGO on Euroopan avaruusjärjestön ja Roscosmosin yhteinen tehtävä. Se tekee yksityiskohtaisimman analyysin vielä Marsin ilmakehästä. Se saapui Marsiin ja aloitti työskentelyn vuonna 2016, mutta vasta äskettäin aloitti metaanin etsinnän.
Mitä tulee Marsin metaanilähteeseen, sen on odotettava. Emme vain tiedä vielä, kuinka se on tuotettu ja ovatko elävät organismit vastuussa vai eivät.
Lähteet:
- Tutkimus: Riippumaton vahvistus metaanin piikistä Marsissa ja lähdealueella Gale-kraatterista itään
- Lehdistötiedote: Mars Express otti uteliaisuudesta mittaamaan metaanispiikin
- Space Magazine: NASA: n Curiosity Rover havaitsee metaanin, orgaaniset aineet Marsilla
