Megoldódhat a marsi metán rejtélye
(Rovat: Curiosity - 2015.09.23 07:15.)

Régóta folynak az arra vonatkozó mérések, van-e metán a Mars légkörében. Az eredmények és értelmezésük egymásnak ellentmondó. Talán a Curiosity mérései még idén pontot tehetnek a vita végére.

A Curiosity immár jó három éve dolgozik a Mars felszínén. Ősi vízfolyásokra utaló nyomokat talált, mérte a sugárzás szintjét és bizonyítékot talált arra, hogy évmilliókkal ezelőtt akár az élet számára is alkalmas viszonyok uralkodhattak a bolygón. Legfontosabb felfedezése mégis az volt, amikor metán időszakos jelenlétére utaló jeleket talált a Mars légkörében. A SAM (Sample Analysis at Mars) műszerrel 2013 végén és 2014 elején végzett mérések szerint ebben az időben a légköri metán mennyisége 7 ppb volt (ppb: parts per billion, azaz egymilliárd légköri részecske között hét metánmolekula fordult elő). Az említett időszak előtt és után végzett mérések azonban csak 0,7 ppb metánt mutattak ki.

A Curiosity immár három éve vizsgálja a Mars felszínét, ahol többek közt a metán nyomait keresi. (Fantáziakép: NASA / JPL-Caltech)

Abból kiindulva, hogy a Föld légkörében található metán 90%-a a szerves anyagok lebomlásából, azaz biológiai forrásokból ered, egyesek rögtön arra gondoltak, hogy a marsi metán is az élet jelenlétére utalhat. Feltéve persze, ha tényleg van metán, mert ez a mérések alapján még mindig nem egyértelmű. Egyesek még abban sem biztosak, hogy a Curiosity által kimutatott metán valóban marsi eredetű. Kevin Zahnle (NASA Ames Kutatóközpont) például még azt sem zárja ki, hogy a metán forrása maga a marsjáró.

A Gale-kráter, ahol a Curiosity vizsgálódik. (Kép: NASA)

A marsi metán létezése évtizedek óta vita tárgya. Először 1969-ben a Mariner–7 mérései alapján találták úgy amerikai kutatók, hogy a sarki sapkák közelében metán van jelen, egy hónappal később azonban a felfedezést visszavonták, mert kiderült, hogy a szonda műszere nem elég érzékeny a metán és a szén-dioxid megkülönböztetésére. 2003-ban földi távcsövekkel térképezték fel a metánt. Egyes helyeken a metán koncentrációja elérte a 60 ppb-t (a Föld légkörében közel 2000 ppb metán található). A metán nyomai azonban nem bizonyultak tartósaknak, 2006-ra teljesen eltűntek. Ez azért különös, mert a marsi körülmények közt a metánmolekulák élettartama mintegy 300 év, ennyi idő kell ahhoz, hogy a Nap ibolyántúli sugárzása hatására a molekulák szétessenek. 2004-ben a bolygó körül keringő Mars Express újra kimutatta a metánt – csak éppen nem azokon a területeken, ahol az előző évben a földi mérések.

A 2003-ban földi távcsövekkel végzett mérések szerint a metán koncentrációja nagy területeken elérte a 30 ppb-t, de egyes pontokban 60 ppb-t is mértek. A jelenség azonban átmenetinek bizonyult. (Kép: NASA)

Elsősorban ezért a Curiosity egyik fontos feladata lett, hogy a SAM műszerrel kimutassa a metán jelenlétét. A rover 2012-es érkezése után azonban közel egy évig a SAM egyáltalán nem talált metánt a légkörben. Az első mérések során, amikor még földi levegő volt a műszerben, akkor jelentős metánkoncentrációt mértek, tehát a műszer megfelelően működött. Ezt követően a marsi mintákban folyamatosan 0,7 ppb körüli értékeket mértek, amit a kutatók úgy értelmeztek, hogy nincs metán a Marson. Ezután, 2013 végétől két hónap leforgása alatt mutattak ki a mérések négy nagy metáncsúcsot, a korábbinál tízszer nagyobb, átlagosan 7 ppb körüli értékekkel. Ebből arra következtettek, hogy a rover talán útja során elérte az egyik rejtélyes metánforrást.

Zahnle és munkatársai továbbra is kétkednek, és úgy gondolják, hogy a metán valahol a Curiosityben keletkezik. Bírálják a Curiosity kutatóit, akik szerinte – indokolatlanul – mindig az optimistább értelmezéshez fordulnak. A Curiosity csapata azonban azt tételezi fel, hogy a metán megjelenése esetleg szezonális lehet, ezért abban reménykednek, hogy az mindig a marsi északi félgömb tavaszán jelentkezik, vagyis ez év végén esedékes. Abban bíznak, hogy idén ismét megjelenik a metán, ami azért lenne óriási jelentőségű felfedezés, mert nemcsak a metánt mutatnák ki, hanem egyúttal a szezonalitást is. Már magyarázatokat is kreáltak a szezonalitásra, előbb azonban talán érdemesebb lenne megvárni, valóban megjelenik-e az év vége felé a számottevő metánkoncentráció.

A Curiosity SAM műszere két részből áll. Az optikai kamrában lézersugarat keltenek, amelyik átlép a marsi légkört tartalmazó második kamrába. Ott ide-oda verődve, összesen 16,8 méter utat megtéve, 81-szer áthalad a gázon. A kibocsátott és a gázon áthaladt lézersugár összehasonlításából következtetnek a metán mennyiségére. (Kép: NASA / JPL)