Investigación

La sonda orbital marciana ExoMars-TGO no encontró metano en la atmósfera del Planeta Rojo

Orbitador de gas de traza espacial (TGO)La misión europeo-rusa ExoMars ha estado trabajando en la órbita del planeta rojo durante un año. Durante este tiempo, logró hacer muchas cosas útiles: hizo un mapa más detallado de la distribución del agua bajo la superficie del planeta, estudió el efecto de las tormentas de polvo globales en la atmósfera de Marte, y también ... no encontró rastros de metano en su atmósfera, lo que profundizó el enigma de su descubrimiento. "Curiosidad" de la Agencia Aeroespacial de los EE. UU. De la NASA y sensores de la sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA), que se informaron anteriormente.

El descubrimiento del metano en Marte se ha convertido en un verdaderouna sensacion En la Tierra, casi todas las reservas de este gas en la atmósfera son de origen biológico (sin embargo, en parte están asociadas con procesos geoquímicos) y se destruyen rápidamente como resultado de la interacción de sus moléculas con los rayos solares y el oxígeno. Por esta razón, muchos científicos han sugerido que los microbios marcianos pueden ser la fuente de metano marciano.

Apenas la semana pasada, la NASA y la ESA anunciaron.que tanto el Curiosity Rover como el Mars Express orbiter encontraron grandes emisiones de metano en un día aparte en 2013 e incluso pudieron triangular la fuente de emisión más probable. Sin embargo, las últimas observaciones de la nave espacial TGO, publicadas por Nature, muestran una imagen completamente diferente del contenido de este gas en la atmósfera del Planeta Rojo.

Los investigadores analizaron los datos del dispositivo.Orbitador de gas traza (TGO), recogido entre abril y agosto del año pasado. Para aumentar la precisión de la medición de concentraciones de gas traza, TGO utiliza el método de eclipse solar: mide el espectro de absorción de la atmósfera al atardecer y al amanecer. Esto permite reducir el nivel de ruido en el espectro capturado y aumentar la trayectoria óptica de los rayos en un factor de diez (es decir, el volumen de la atmósfera en la que se mide la concentración de gas). Estas mediciones se realizan mediante la sonda orbital utilizando espectrómetros ACS y NOMAD.

A pesar de la duración relativamente cortaEn observaciones, la sonda pudo medir la concentración de metano en casi cien puntos sobre la superficie del Planeta Rojo. La mayoría de estas mediciones se relacionan con las regiones circumpolar, pero varios puntos también capturan latitudes ecuatoriales, en particular, el área del cráter Gale, donde el rover Curiosity encontró una gran emisión de gas a la atmósfera. El análisis de los datos obtenidos muestra que, en todos estos puntos, TGO observó una concentración de no más de 0.15 mil millonésimas de volumen, teniendo en cuenta los errores. Esto es cien veces menos que los datos de Mars Express y diez veces menos que los datos de Curiosity.

Un mapa del área que TGO estaba haciendo para calcular la concentración de metano en la atmósfera.

“Hemos aumentado la precisión de las mediciones en variosÓrdenes de magnitud en comparación con la herramienta SAM a bordo del rover Curiosity. "Pudimos encontrar rastros de agua en la atmósfera extremadamente seca de Marte, pero nunca encontramos cantidades mínimas de metano, que estarían por encima del nivel de ruido de fondo, por no mencionar las cantidades registradas por el rover de la NASA", comenta uno de los científicos. Líderes de la misión ExoMars-TGO Oleg Korablev del Instituto de Investigación Espacial de la Academia de Ciencias de Rusia.

"No criticamos las medidas que se tomaronotros equipos deben entender que hicimos observaciones el verano pasado y el otoño, y el explorador y el sondeo hace cinco años. Por otro lado, ahora es aún más difícil para nosotros explicar dónde podría haber desaparecido este metano, dados los mecanismos que pueden destruirlo ", agrega el científico.

A mediados de 2018, Marte bajó.tormenta de polvo global que le costó "vida" a uno de los rovers mars de la agencia aeroespacial de la NASA: Opportunity. Al observar este evento desde arriba, el orbitador TGO tuvo una excelente oportunidad para descubrir el impacto de tales tormentas gigantes en la atmósfera del planeta. El análisis de los datos fue realizado por otro grupo de científicos liderado por Ann Vandale. Los resultados de su investigación también fueron publicados en la revista Nature.

Concentraciones volumétricas de agua y agua "ligera pesada" y su relación en función de la altura. Líneas de diferentes colores describen diferentes momentos relativos a la tormenta el 30 de mayo.

Los científicos han medido la distribución vertical.El polvo, el agua y el agua "ligera" (en sus moléculas contienen un átomo de hidrógeno y deuterio) a una altura de 90 kilómetros sobre la superficie. El análisis de los datos mostró que antes de la tormenta de polvo del 30 de mayo de 2018, el agua "ligera" prácticamente desapareció de las alturas de más de 40 kilómetros, lo que indica la formación de nubes de hielo y agua. Sin embargo, durante la tormenta, esta concentración aumentó nuevamente, lo que significa que las nubes recién formadas se calentaron, se derritieron y colapsaron. Los científicos señalan que estos procesos pueden acelerar aún más la circulación de sustancias a través de la atmósfera.

El agua está contenida no sólo en la atmósfera de la Red.El planeta, pero también bajo su superficie. Usando la herramienta FREND, la sonda TGO de mayo a septiembre del año pasado realizó varias exploraciones de la superficie de Marte, gracias a las cuales los científicos pudieron actualizar el mapa global de distribución de agua en el suelo a una profundidad de 1 metro. El instrumento se usó para observar cómo los rayos cósmicos interactúan con la superficie. En particular, el dispositivo midió la velocidad de reflexión (rebote) de los neutrones de la superficie: el hidrógeno contenido en forma de hielo, así como los minerales hidratados los frenan, lo que permite al dispositivo determinar el contenido de agua cuantitativo en una región en particular.

Mapa de distribución de agua subsuperficial en Marte creado con el TGO

Los resultados fueron similares a las conclusiones.Observaciones previas. La mayor concentración de agua se encuentra en las regiones polares (en particular, cerca del Polo Norte del planeta), mientras que el resto del planeta está cubierto de regiones alternas "húmedas" y "secas". El trabajo de la herramienta FREND aún no se ha completado, pero los científicos ya han recibido el mapa más detallado de la distribución de agua en el planeta.

“En solo 131 días de operación, pudimosun mapa mucho más detallado, en comparación con el que se creó a partir de los datos de observación de 16 años de la nave espacial Mars Odyssey ”, comentó Igor Mitrofanov, autor principal de un estudio sobre el detalle de la distribución del agua en Marte.

“Los datos se actualizan constantemente. Con el tiempo, obtendremos un mapa completo de la distribución de las aguas marcianas subsuperficiales. Esto es importante no solo para determinar las regiones ricas en agua del planeta, sino también para comprender la evolución general de Marte. Además, los datos definitivamente serán útiles para futuras misiones para explorar el planeta rojo ”, agrega el científico.

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