К вопросу о метане
АрхивНаука и жизньВ 2003 году учёные обнаружили в марсианской атмосфере метан и до сих пор гадают, откуда же он взялся? Возможно, на этот вопрос ответит марсоход, который полетит к Марсу после Mars Science Laboratory.
Что-то давно мы не писали о Марсе. Но вот появился очередной повод. Впрочем, начнем издалека...
Говоря о «жизни на Марсе», учёные обычно перечисляют следующие доводы в пользу теоретической возможности ее существования: тот факт, что когда-то на этой планете имелась вода в жидком состоянии, что атмосфера была другой, что грунт и сейчас мало чем отличается от земного. Есть также и другая немаловажная деталь — метан.
В 2003 году было отмечено наличие этого газа в атмосфере ряда экваториальных районов Марса. С тех пор учёные с помощью трех наземных телескопов исследовали поверхность Красной планеты, ища следы метана и ответ на вопрос, откуда он мог взяться. На днях Майкл Мумма (Michael Mumma) из Центра космических полётов им. Годдара и его коллеги опубликовали результаты этих исследований.
Три региона вблизи марсианского экватора, в которых были отмечены выбросы метана
Но откуда он берется? Есть ряд предположений. Метан может высвобождаться в результате геохимических процессов в марсианском грунте. На Земле метан зачастую является результатом вулканической деятельности, однако на Марсе покуда не зафиксировано наличия других газов, указывающих на вулканизм. Еще одна возможность — трансформация оксида железа в минерал, известный под названием серпентин. Ну и, наконец — самая интригующая — наличие метана также можно ассоциировать с жизнедеятельностью бактерий, обитающих в подогреваемой геотермальными источниками воде под толстой коркой льда. В пользу этой теории также говорит тот факт, что в районе областей метановых выбросов было зафиксировано наличие водяного пара.
Покуда неясно, был ли выброс метана в 2003 году единичным случаем, или это происходит регулярно. Так или иначе, распад метана в атмосфере Красной планеты происходит неожиданно быстро — значительно быстрее, чем можно было бы предполагать, исходя из скорости фотолиза этого газа (разложения под действием ультрафиолета). Марсианской весной 2006 год уровень метана составлял лишь 50% того, что наблюдалось предшествующим марсианским летом — в 2003 году. Значит, если выброс 2003 года был однократным, то срок «жизни» метана составит примерно 4 года. Если же это происходит ежегодно, то тогда он вообще должен распадаться за один марсианский год. В этом может быть виноват процесс окисления, благо, пероксиды и, возможно, перхлориды, на Марсе имеются.
По словам Майкла Мумма, хотя и непонятно, результатом каких реакций стал марсианский метан, очевидно, что Марс — планета живая, по крайней мере — в смысле геологии. Впрочем, идея существования под слоем вечной мерзлоты живых организмов вовсе не безумна. Там вполне может иметься вода в жидком состоянии, а также источник энергии.
Один из методов, который поможет определить происхождение метана, основан на измерении массы изотопов углерода, входящих в его состав. В случае, если газ имеет «биологические» корни, изотопы будут более легкими.
Для этого можно использовать масс-спектрометр, который отделит различные изотопы, используя электрические и магнитные поля. Увы, такое устройство достаточно громоздко, и на борту нового марсохода Mars Science Laboratory, который смог бы доставить его на Марс, места для него не хватит.
Mars Science Laboratory
Впрочем, можно использовать и оптический спектрометр. «Марсианская Научная Лаборатория» будет оборудована таким прибором (TLS), но учёные из Принстонского университета (США), посчитали, что с помощью этого устройства вряд ли удастся точно определить, какое происхождение имеет марсианский метан. Они предлагают в будущем воспользоваться импульсным внутрирезонансным лазерным спектрометром (CRDS), который в 1000 раз чувствительнее TSL.
Хотя технология эта не нова, исследователям ещё предстоит соорудить портативное устройство на её основе, пока же им удалось сделать образец, весящий около 31 килограмма, что составляет одну пятую веса масс-спектрометра. Работы над созданием более компактного прибора будут продолжены, но к запуску MSL учёные не успеют и будут работать уже на нужды следующего за ним марсохода. Впрочем, возможно, что Mars Science Laboratory и так соберёт достаточно доказательств для той или иной теории.
