kutatás

Az ExoMars-TGO marsi orbitális szonda nem talált metánt a Vörös Bolygó légkörében

Űrhajó nyomkövető gázpálya (TGO)az ExoMars európai-orosz missziója egy éve dolgozik a Vörös Bolygó pályáján. Ez idő alatt sok hasznos dolgot tett: részletesebb térképet készített a bolygó felszínén lévő víz eloszlásáról, tanulmányozta a globális porviharok hatását a Mars légkörére, és ... nem talált semmiféle metánt a légkörében, ami mélyítette a felfedezés rejtélyét a rover eszközökkel Az US Aerospace Agency NASA „kíváncsisága” és az Európai Űrügynökség (ESA) Mars Express szonda érzékelői, amelyeket korábban jelentettek be.

A metán felfedezése a Marson valósággá váltérzés. A Földön szinte az összes légkör tartaléka biológiai eredetű (azonban része a geokémiai folyamatoknak), és a molekulák és a nap sugarai és az oxigén kölcsönhatása következtében gyorsan megsemmisül. Emiatt sok tudós azt javasolta, hogy a marsi mikrobák a marsi metán forrása lehetnek.

A múlt héten a NASA és az ESA bejelentettehogy mind a Curiosity rover, mind a Mars Express orbiter nagy metán-emissziót talált egy napon belül 2013-ban, és még képesek voltak a legvalószínűbb kibocsátási forrást háromszögelni. A természet által megjelent TGO űrhajó legújabb észrevételei azonban teljesen eltérő képet mutatnak a Vörös Bolygó légkörében lévő gáz tartalmáról.

A kutatók elemezték az eszköz adataitTrace Gas Orbiter (TGO), amelyet tavaly április és augusztus között gyűjtöttek össze. A nyomgáz-koncentráció mérésének pontosságának növelése érdekében a TGO a napfogyatkozás módszerét használja - a naplemente és a napfelkelte atmoszférájának abszorpciós spektrumát méri. Ez lehetővé teszi a rögzített spektrum zajszintjének csökkentését és a sugarak optikai útjának növelését tízszeres tényezővel (azaz azon légkör térfogatával, amelyben a gázkoncentrációt mérik). Ezeket a méréseket az orbitális szonda ACS és NOMAD spektrométerekkel végzi.

A viszonylag rövid időtartam ellenéreészrevételek, a szonda képes volt mérni a metán koncentrációját majdnem száz ponton a Vörös Bolygó felszínén. Ezek a mérések többsége a körkörös régiókra vonatkozik, de több pont is egyenlítői szélességeket foglal magában, különösen a Gale kráter területét, ahol a Curiosity rover nagy gázkibocsátást talált a légkörbe. A kapott adatok elemzése azt mutatja, hogy ezeken a pontokon a TGO a hibákat figyelembe véve megállapította, hogy a koncentráció nem haladja meg a 0,15 milliárdot. Ez százszor kevesebb, mint a Mars Express adat, és tízszer kevesebb, mint a Curiosity adatok.

A TGO által készített terület térképe a metán koncentrációjának kiszámításához a légkörben

„Több méréssel növeljük a mérések pontosságátnagyságrenddel összehasonlítva a RAM Curiosity fedélzetén található SAM eszközzel. A Mars rendkívül száraz légkörében sikerült nyomokat találnunk a vízben, de soha nem találtunk még minimális mennyiségű metánt, ami a háttérzajszint fölött lenne, nem is beszélve azokról a mennyiségekről, amelyeket a NASA rover rögzített, ”megjegyzi az egyik tudós. ExoMars-TGO misszióvezetők Oleg Korablev az Orosz Tudományos Akadémia Űrkutatási Intézetéből.

"Nem kritizáljuk a meghozott méréseketmás csapatoknak meg kell érteniük, hogy tavaly nyáron és ősszel tettük észrevételeiket, és a rover és a próba öt évvel ezelőtt. Másrészről, most még nehezebb megmagyarázni, hogy ez a metán eltűnt volna, figyelembe véve azokat a mechanizmusokat, amelyek elpusztíthatják ”- tette hozzá a tudós.

2018 közepén Mars leesetta globális porvihar, amely „életet” jelentett az egyik NASA légiközlekedési ügynökség marsallójának - Opportunitynek. Figyelembe véve ezt a rendezvényt felülről, a TGO orbiter kitűnő lehetősége volt arra, hogy kitalálja az ilyen óriási viharok hatását a bolygó légkörére. Az adatok elemzését Ann Vandale által vezetett másik tudóscsoport végezte. Kutatásuk eredményei szintén megjelentek a Nature folyóiratban.

A víz és a "könnyű nehéz" víz térfogatkoncentrációja és a magasságtól függő arányuk. Különböző színű vonalak jellemzik a május 30-i viharhoz viszonyított különböző pillanatokat

A tudósok mérik a vertikális eloszlásta por, a víz és a „könnyű nehéz” víz (a molekulákban egy hidrogénatomot és deutériumot tartalmaznak) a felszín felett 90 kilométeres magasságig. Az adatok elemzése azt mutatta, hogy a 2018. május 30-i porvihar előtt a „könnyű nehéz” víz gyakorlatilag eltűnt a több mint 40 kilométeres tengerszint feletti magasságokból, ami a víz jégfelhők kialakulását jelzi. A vihar alatt azonban ez a koncentráció ismét emelkedett, ami azt jelenti, hogy az újonnan kialakult felhők felmelegedtek, megolvadtak és összeomlottak. A tudósok megjegyzik, hogy ezek a folyamatok tovább gyorsíthatják az anyagok áramlását a légkörön keresztül.

A víz nem csak a Vörös légkörében találhatóa bolygón, de a felszín alatt is. A FREND eszközt használva a tavalyi év szeptemberétől szeptemberig tartó TGO próba a Mars felszínén több szkennelést végzett, melynek köszönhetően a tudósok képesek voltak frissíteni a talaj vízeloszlásának globális térképét 1 méter mélységig. A műszert arra használták, hogy megfigyeljük, hogyan hatnak a kozmikus sugarak a felszínre. Különösen a készülék mérte a felszíni neutronok visszaverődésének sebességét - a jég formájában lévő hidrogén, valamint a hidratált ásványok lassítják őket, lehetővé téve a készüléknek, hogy meghatározza az adott régió mennyiségi víztartalmát.

A TGO-val létrehozott felszín alatti vízelosztási térkép a Marson

Az eredmények hasonlóak voltak a következtetésekhez.korábbi megfigyelések. A víz legnagyobb koncentrációja a sarki régiókban van (különösen a bolygó északi sarkában), míg a bolygó többi része váltakozó "nedves" és "száraz" régiókkal van borítva. A FREND eszköz munkája még nem fejeződött be, de a tudósok már megkapták a víz részletes eloszlásának térképét a bolygón.

„Mindössze 131 nap múlva sikerülttöbbször részletesebb térkép, mint a Mars Odyssey űrhajó által a 16 éves megfigyelési adatok alapján létrehozott térkép ”- nyilatkozta Igor Mitrofanov, a Mars-i vízelosztás részleteit vizsgáló tanulmány vezetője.

„Az adatokat folyamatosan frissítik. Idővel teljes térképet fogunk kapni a Marsi felszín alatti vizek eloszlásáról. Ez nem csak a bolygó vízgazdag régióinak meghatározása szempontjából fontos, hanem a Mars általános fejlődésének megértéséhez is. Az adatok mindenképpen hasznosak lesznek a Vörös Bolygó felfedezéséhez szükséges jövőbeli missziók számára ”- tette hozzá a tudós.

A cikket megvitathatja a Telegram-csevegésünkben.