С 2004 года ряд космических миссий зафиксировал избыточное содержание метана на Марсе. Это обстоятельство привлекает внимание астробиологов: на Земле основным источником метана являются живые организмы, поэтому его изобилие может косвенно указывать на существование микроорганизмов на Марсе.
Прибор SAM (Sample Analysys at Mars) марсохода НАСА Curiosity ранее обнаружил появление метана в кратере Гейл ночью с исчезновением днем. Метан подвержен сезонным колебаниям и иногда достигает уровня, превышающего норму в 40 раз. Интересно, что он не накапливается в атмосфере: орбитальный аппарат ЕКА ExoMars Trace Gas Orbiter, предназначенный для изучения марсианской атмосферы, метана не обнаружил.
Неизвестно, по какой причине на Марсе обнаружено такое большое количество метана. Были выдвинуты гипотезы о его происхождении и описано его поведение. Новая идея принадлежит исследовательской группе НАСА под руководством Александра Павлова из НАСА Годдарда: метан может быть запечатан под затвердевшей солью, образовавшейся в марсианском грунте.
Изучение соли как приманки для метана.
В лаборатории изучали возможность образования «газовых ловушек» в условиях Марса из-за миграции соли в вечномерзлом грунте неглубоких слоёв марсианского реголита.
В камере образцы хранили при температуре от -20 °С до 10 °С и давлении углекислого газа от 8 до 10 мбар. После этого исследователи неоднократно закачивали под образец грунта газ неон, применяемый в качестве аналога метана.
В широком диапазоне параметров марсианской почвы соль может задерживать газ от 3 до 13 дней при содержании перхлоратной соли 5-10 %. Такой механизм способен удерживать неон (метан) в почве несколько мбар выше атмосферного давления Марса, а затем высвобождать его после разрушения «ловушки».
Один ответ, много вопросов
Эксперименты демонстрируют, что в условиях, напоминающих марсианские, засоленная земля может сцементироваться и сформировать плотный непроницаемый слой. Под ним могут скапливаться метан и другие летучие соединения.
Показанные несколькими миссиями сезонные колебания газа и периодические всплески метана в кратере Гейла, зафиксированные Curiosity, могут быть следствием внезапного выброса метана из газовых ловушек в почве при движении марсохода или буре.
Сегодня в кратере Гейла, возможно, нет замерзшей земли, подобной вечной мерзлоте. Уплотнения могли появиться много лет назад, когда температура была ниже, и земля была покрыта льдом.
Концентрация соли, при которой эксперименты прошли успешно, значительно выше, чем та, которую Curiosity обнаружил в кратере Гейла. Реголит богат другими солевыми минералами — сульфатами. Команда Павлова хочет проверить, могут ли они удерживать метан так же, как и та соль.
Продолжение исследований требует больше данных о метанe. SAM на Curiosity уже проводит измерения, но большую часть времени занят бурением, сбором образцов и анализом их состава. Необходимы новые приборы для непрерывного измерению метана в разных точках Марса. Это даст возможность получать ответы на более конкретные вопросы.
Исследование, изданное в журнале «Журнал геофизики: планеты», доступно для изучения. .