Эксплорация Марса: орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas Orbiter пока не обнаружил метан на Марсе

Несмотря на постоянные заголовки о пригодности для жизни, дебаты о том, имел ли Марс когда-либо жизнь или имеет ее сейчас, все еще продолжаются. На каждой новой планетарной конференции кто-то представляет данные, которые на несколько недель, по крайней мере, кажутся изменяющими представление о марсианской астробиологии. Но уже более двух десятилетий одна из самых больших загадок остается --- происхождение предполагаемых обнаружений метана, сделанных на марсианском ровере NASA Curiosity, который неоднократно сообщал о нескольких обнаружениях метана.

Этот метановый вопрос на самом деле начался с космического аппарата Mars Express Европейского космического агентства, который начал орбитальные научные операции в 2004 году. В течение первого года наблюдений и анализа Mars Express небольшой спектрометр на борту аппарата обнаружил очень низкочастотный спектральный пик, который указывал на незначительное инфракрасное поглощение метана в атмосфере красной планеты.

Тем не менее, обнаружения были на грани чувствительности инструмента (Планетарного Фурье спектрометра), отмечает ESA.

Это не совсем убедительно, но в то же время две разные независимые исследовательские группы, использующие наземные телескопы, также утверждали, что могут видеть метан на Марсе через атмосферу Земли, сказал мне Кевин Ольсен, планетарный ученый из Оксфордского университета и соисследователь инструмента Atmospheric Chemistry на ExoMars Trace Gas Orbiter, в Великобритании.

Пригодность для жизни является ключевым вопросом.

Самое важное, что интересует людей, это было ли Марс пригоден для жизни или является таковым, и есть ли микробная жизнь, а в атмосфере главное - это метан, который мы не видим, говорит Ольсен.

Что касается ExoMars TGO?

Основная задача Trace Gas Orbiter - это окончательно обнаружить следовые газы, такие как соединения серы, хлора и метана.

Если метан поступает из биосферы, то либо живые организмы производят метан в процессе своей жизнедеятельности и использования энергии, говорит Ольсен. Или, возможно, они уже не живы, и остается древний источник биологически созданного метана.

Если метан не поступает из биологического источника, то наиболее вероятным является активная метаморфоза горных пород, говорит он.

Это когда горная порода изменяется из одного типа в другой, что происходит глубоко под землей, под высоким давлением, с большим количеством тепла, воды и химической энергии. Но после восьми лет наблюдений с инструментами TGO, работающими на номинальных уровнях, команда ESA все еще не нашла доказательства метана.

У нас в тысячу раз лучше чувствительность, чем у набора анализа образцов Марса на ровере Curiosity NASA, но мы не видим никаких признаков поглощения метана в атмосфере Марса, говорит Ольсен.

Каково объяснение этого отсутствия обнаружения метана?

Самое простое объяснение заключается в том, что его там нет, говорит Ольсен. И мы действительно усердно работаем над тем, чтобы согласовать наблюдения, сделанные другими командами и другими инструментами, с нашими, но пока нам это не удалось, говорит он.

Если метан производится микробами, вероятно, одновременно с ним производятся и другие органические молекулы.

Если бы мы находились на поверхности Марса и другие органические молекулы производились в ассоциации с метаном, тогда Ольсен говорит, что есть высокая вероятность, что мы получаем метаногенез. Это процесс, при котором анаэробные микробы производят метан как побочный продукт своего метаболизма.

Простые соли

Мы знаем, что на поверхности Марса есть хлорид в виде простых солей, говорит Ольсен. Один из них - это измерение перхлората от посадочного аппарата NASA Phoenix, а другой - натрий хлорид (поваренная соль) из марсианских метеоритов, говорит он.

Тем не менее, водородный хлорид является единственным новым следовым газом, который TGO обнаружил до сих пор.

Водородный хлорид - это долгоживущий стабильный резервуар для хлора, и хлор важен, потому что он должен поступать из вулкана, говорит Ольсен. Если бы мы отправились на Марс и нашли серу и хлор, возможно, у нас была бы какая-то активная вулканическая деятельность или магматическое выделение газа, но мы не можем измерить серу или метан, которые также могут поступать из вулканов, говорит он.

Обнаружение биосигнатур на Марсе оказалось гораздо более сложным, чем люди ожидали, когда 4 июля 1976 года на поверхность красной планеты приземлился Viking 1 NASA.

Перед началом нашей миссии уже были люди, которые не верили в прошлые наблюдения метана, говорит Ольсен. Но без метана мы действительно возвращаемся к началу, говорит он.

Это отсутствие обнаружения метана TGO все еще терзает Ольсена. Он задается вопросом, почему другие команды и их инструменты видят четкий сигнал метана на Марсе, а TGO - нет.

Мы не можем быть легкомысленными и сказать, что они ошиблись; мы видели их спектры, там есть что-то, что требует объяснения, говорит Ольсен. У нас нет этого объяснения, даже несмотря на то, что TGO имеет чувствительность для обнаружения следовых количеств метана, говорит он.

ESA может в конечном итоге разрешить эту загадку.

Следующее, что действительно скажет нам, что происходит, будет буровая установка на марсианском ровере ESA Rosalind Franklin, который в настоящее время запланирован к запуску в 2029 году.

Итог?

Я хочу подчеркнуть, что верю, что Марс в настоящее время пригоден для жизни, и именно поэтому я ищу признаки жизни с помощью миссий ExoMars, говорит Ольсен. И я еще не сдался на метан, говорит он.