istraživanje

Marsova orbitalna sonda ExoMars-TGO nije pronašla metan u atmosferi Crvenog planeta

Orbiter praćenja plinom svemirskih letjelica (TGO)Europsko-ruska misija ExoMars radi u orbiti Crvenog planeta već godinu dana. Za to vrijeme uspio je napraviti mnogo korisnih stvari: napravio je detaljniju mapu raspodjele vode ispod površine planeta, proučavao utjecaj globalnih prašinskih oluja na atmosferu Marsa, a također ... nije pronašao tragove metana u atmosferi, što je oruđe rovera produbilo misterij otkrića. "Radoznalost" američke zrakoplovne agencije NASA i senzori sondi Mars Express Europske svemirske agencije (ESA), o kojima je ranije izvješćivano.

Otkriće metana na Marsu postalo je stvarnoosjećaj. Na Zemlji, gotovo sve rezerve ovog plina u atmosferi su biološkog podrijetla (dio, međutim, povezan je s geokemijskim procesima), a brzo se uništava kao posljedica interakcije njegovih molekula sa sunčevim zrakama i kisikom. Zbog toga su mnogi znanstvenici sugerirali da marsovski mikrobi mogu biti izvor marsovskog metana.

Samo prošli tjedan, NASA i ESA su objavileda su i Curveness rover i Mars Express orbiter pronašli velike emisije metana jedan dan osim 2013. i čak su mogli triangulirati najvjerojatniji izvor emisija. Međutim, najnovija zapažanja iz letjelice TGO, objavljena od strane Naturea, pokazuju posve drugačiju sliku o sadržaju ovog plina u atmosferi Crvenog planeta.

Istraživači su analizirali podatke uređajaTrace Gas Orbiter (TGO), prikupljen između travnja i kolovoza prošle godine. Da bi se povećala točnost mjerenja koncentracija tragova plina, TGO koristi metodu solarnog pomračenja - mjeri apsorpcijski spektar atmosfere pri zalasku sunca i izlasku sunca. To omogućuje smanjenje razine buke u zarobljenom spektru i povećanje optičkog puta zraka za faktor deset (tj. Volumen atmosfere u kojoj se mjeri koncentracija plina). Ova mjerenja se izvode pomoću orbitalne sonde pomoću ACS i NOMAD spektrometara.

Unatoč relativno kratkom trajanjuOpažanja, sonda je bila u stanju izmjeriti koncentraciju metana u gotovo stotinu točaka iznad površine Crvenog planeta. Većina tih mjerenja odnosi se na cirkumpolarne regije, ali nekoliko točaka obuhvaća i ekvatorijalne geografske širine, posebno područje kratera Galea, gdje je rover Curiosity pronašao veliku emisiju plina u atmosferu. Analiza dobivenih podataka pokazuje da na svim tim točkama TGO bilježi koncentraciju ne veću od 0,15 milijarditi dio volumena, uzimajući u obzir pogreške. To je sto puta manje od Mars Express podataka i deset puta manje od podataka iz Curiosity.

Karta područja koje je TGO radio kako bi izračunao koncentraciju metana u atmosferi

“Povećali smo točnost mjerenja za nekolikou usporedbi sa SAM alatom na roveru Curiosity. Uspjeli smo pronaći tragove vode u iznimno suhoj atmosferi Marsa, ali nikada nismo pronašli ni minimalne količine metana, koji bi bili iznad razine pozadinske buke, da ne spominjemo one količine koje je zabilježio NASA rover ”, komentira jedan od znanstvenika. Voditelji misije ExoMars-TGO Oleg Korablev iz Instituta za istraživanje svemira Ruske akademije znanosti.

"Mi ne kritiziramo mjerenja koja su poduzetadrugi timovi moraju razumjeti da smo prošlog ljeta i jeseni napravili zapažanja, a rover i sondu prije pet godina. S druge strane, sada nam je još teže objasniti gdje je taj metan mogao nestati, s obzirom na mehanizme koji ga mogu uništiti ”, dodaje znanstvenik.

Sredinom 2018. godine Mars je paoglobalna oluja prašine koja je koštala "život" jednoj od NASA-inih agencija za zrakoplovnu agenciju Mars - Opportunity. Gledajući ovaj događaj odozgo, TGO orbiter je imao izvrsnu priliku da otkrije utjecaj takvih divovskih oluja na atmosferu planeta. Analizu podataka provela je druga skupina znanstvenika na čelu s Ann Vandale. Rezultati njihovog istraživanja također su objavljeni u časopisu Nature.

Volumetrijske koncentracije vode i "lagano teške" vode i njihov omjer ovisno o visini. Linije različitih boja opisuju različite trenutke u odnosu na oluju 30. svibnja

Znanstvenici su izmjerili vertikalnu distribucijuprašina, voda i "lagana teška" voda (u molekulama sadrži jedan atom vodika i deuterija) do visine od 90 kilometara iznad površine. Analiza podataka pokazala je da je prije oluje s prašinom 30. svibnja 2018. godine "lagano teška" voda praktički nestala s visina od više od 40 kilometara, što upućuje na formiranje oblaka vodenog leda. Međutim, tijekom oluje ova se koncentracija ponovno povećala, što znači da su se novoformirani oblaci zagrijali, istopili i urušili. Znanstvenici primjećuju da ti procesi mogu dodatno ubrzati cirkulaciju tvari kroz atmosferu.

Voda se ne nalazi samo u atmosferi Crvenogplanetu, ali i ispod njezine površine. Pomoću FREND alata, TGO sonda od svibnja do rujna prošle godine provela je nekoliko skeniranja površine Marsa, zahvaljujući kojima su znanstvenici uspjeli ažurirati globalnu kartu distribucije vode u tlu do dubine od 1 metra. Instrument je korišten za promatranje interakcije kozmičkih zraka s površinom. Konkretno, uređaj je mjerio brzinu refleksije (odbijanja) neutrona s površine - vodik sadržan u obliku leda, kao i hidratizirani minerali koji ih usporavaju, dopuštajući uređaju da odredi količinski sadržaj vode u određenoj regiji.

Karta podzemne vode na Marsu stvorena uz TGO

Rezultati su bili slični zaključcima.prethodna zapažanja. Najveća koncentracija vode je u polarnim regijama (posebno u blizini sjevernog pola planeta), dok je ostatak planeta prekriven naizmjeničnim "mokrim" i "suhim" regijama. Rad FREND-ovog alata još nije dovršen, ali znanstvenici su već dobili najdetaljniju kartu raspodjele vode na planeti.

- U samo 131 dan rada uspjeli smomnogo puta detaljnija karta, u usporedbi s onom koja je stvorena na temelju 16-godišnjih podataka promatranja letjelice Mars Odyssey, ”komentirao je Igor Mitrofanov, glavni autor studije o detaljima distribucije vode na Marsu.

“Podaci se stalno ažuriraju. S vremenom ćemo dobiti cjelovitu mapu raspodjele podzemnih marsovskih voda. To je važno ne samo za određivanje područja planeta bogatih vodom, već i za razumijevanje opće evolucije Marsa. Osim toga, podaci će svakako biti korisni za buduće misije za istraživanje Crvenog planeta ”, dodaje znanstvenik.

O članku možete razgovarati u našem telegramu.