Metan na Marsu

Metan je najjednostavniji ugljikovodik. Na Zemlji ga većinom stvaraju biološki procesi, pa je znanstvenike dugo zanimalo ima li ga na Marsu. ESA navodi da je oko 95 posto zemaljskog atmosferskog metana biološkog podrijetla, ali plin stvaraju i geološki procesi, pa bi on na Marsu mogao upućivati i na život i na aktivnu geologiju.

Prvi tragovi

Godine 2004. Vittorio Formisano i suradnici objavili su u časopisu Science mjerenja instrumenta na sondi Mars Express koja su pokazala metan u marsovskoj atmosferi. ESA navodi da je procjena bila oko 10 ppbv. Pet godina kasnije Michael Mumma i suradnici izvijestili su o zemaljskim opažanjima iz ljeta 2003.: u sjevernom srednjem ljetu glavni oblak sadržavao je oko 19 000 tona metana, a procijenjeni izvor odgovarao je otpuštanju od najmanje 0,6 kg u sekundi, što je usporedivo s prirodnim morskim izvorom Coal Oil Point kraj Santa Barbare. Autori rada o Curiosityju kasnije su upozorili da su neka ranije prijavljena opažanja mogla biti pogrešno protumačena.

Curiosity u krateru Gale

Rover Curiosity, koji od 2012. radi u krateru Gale, nosi laserski spektrometar SAM. U radu iz 2015. Christopher Webster i suradnici objavili su da su tijekom 20 mjeseci izmjerili pozadinsku razinu metana od u prosjeku 0,69 ppbv te povišenu vrijednost od 7,2 ppbv tijekom četiriju mjerenja u razdoblju od 60 solova (marsovskih dana). Zaključili su da Mars povremeno proizvodi metan iz nepoznatog izvora.

U radu iz 2018. isti je tim pokazao da se pozadinska razina mijenja sezonski, u rasponu od otprilike 0,24 do 0,65 ppbv u razdoblju 2014.–2017. Prema radu iz 2021. prosječna pozadina iznosi oko 0,41 ppbv. Isti rad uočio je razliku između dana i noći i predložio da se plin noću zadržava pri tlu u krateru Gale.

Orbiteri ne vide ništa

Suprotna slika dolazi iz orbite. TGO, koji je glavna znanstvena opažanja započeo krajem travnja 2018., u prvoj je godini postavio gornju granicu od 0,05 ppbv, a najpreciznija granica bila je 0,012 ppbv na visini od 3 km. Rad Olega Korableva i suradnika, objavljen 2019. u Nature, navodi da je takav izostanak u proturječju s pozadinom koju Curiosity mjeri na tlu u isto doba godine. Korablev kaže da bi za pomirenje podataka trebao proces koji učinkovito razgrađuje metan blizu površine.

Slučaj je dodatno zaoštren 19. lipnja 2019., kad je Curiosity izmjerio 21 ppbv, najvišu vrijednost koju je dotad zabilježio. Mars Express, čija je granica oko 2 ppbv, nije vidio metan, kao ni TGO, kojemu je 21. lipnja gornja granica iznosila 0,07 ppbv. Marco Giuranna, voditelj spektrometra na Mars Expressu, rekao je da je skok bio kratkotrajan i vjerojatno lokalan, a Curiosity je mjerio noću, pa je plin mogao ostati uz tlo do izlaska Sunca. Istraživači proučavaju i kruženje zraka između dana i noći, položaj rovera unutar kratera i mogućnost da stijene upijaju plin.

Dokazi za i protiv

Metan postoji i povremeno se pojavljuje

• U prilog: Curiosity je više godina mjerio pozadinu i skokove (7,2 ppbv 2015., 21 ppbv 2019.), s ponavljanim sezonskim promjenama; Mumma i suradnici prijavili su 2009. veliki oblak iz ljeta 2003.
• Protiv: Orbiteri TGO i Mars Express istodobno nisu vidjeli metan, a gornja granica TGO-a 10 do 100 puta je niža od ranijih izvješća.

Metan je lokalan i noću ostaje pri tlu

• U prilog: Rad iz 2021. nalazi razliku između dana i noći u mjerenjima u krateru Gale; Giuranna navodi da je skok iz 2019. bio kratkotrajan i lokalan.
• Protiv: Takvo objašnjenje još treba potvrditi neovisnim mjerenjima, a Korablev ističe da bi trebalo postojati nepoznat proces koji brzo razgrađuje metan.

Izvor je biološki

• U prilog: Na Zemlji je oko 95 posto atmosferskog metana biološkog podrijetla.
• Protiv: Ni jedno mjerenje ne odgovara na pitanje o podrijetlu, a metan nastaje i geološkim procesima; ESA ne iznosi zaključak o izvoru.