Itt a metán, hol a metán?

 

 ...kezdhetné a Marson a szélhámos a mondókáját. Na de tényleg? Most akkor van metán a vörös bolygón, vagy nincs?

A Curiosity rover mérései alapján van, ráadásul évszakosan változó mennyiségben (korábbi cikkünk), azonban az ExoMars TGO szonda szerint nincs (erről szóló cikkünk). Mivel a két eredmény gyökeresen ellentmond egymásnak, a szakemberek egyelőre a saját (és néha egymás) haját tépték a probléma megoldásáért. A kérdés különösen annak fényében érdekes, hogy esetlegesen a marsi metán eredetét is lehet életnyomokkal magyarázni, amellett, hogy persze élettelen folyamatok révén is keletkezhet.

A Curiosity a Gale-kráterben kb. 0,5 ppb metánt mért, ez kb. akkora mennyiség, mintha egy csipet sót feloldanánk egy olimpiai úszómedencében. A mérésekben voltak kimagasló, 20 ppb értékek is.
Aztán az európai légköri gázt mérő szonda adatai, vagyis a metán nyomának hiánya sokkolta a Curiosity adataival dolgozó szakembereket. A TGO kimondottan azzal a céllal készült, hogy a metánhoz hasonló, igencsak kis mennyiségben lehetségesnek tartott gázokat ki tudják mutatni a mérései által, azonban a Curiosity műszere, a TLS, ami egy lézeres spektrométer, kiválóan működött, rendkívül precíz, és olyan feladatokra hitelesítették, mint pl. tűzjelző az ISS-en, űrhajósok űrruhájának O, ill. CO2 szintjének mérése, vagy erőművi, csővezetéki mérések. Mindezek ellenére az irányítók úgy gondolták, hogy ellenőrizni kell a Curiosity műszerét, illetve magát a rovert is. (Voltak olyan elképzelések is, amelyek szerint a metán eredetét magában a Curiosity-ben kellene keresni.) Így a kutatók aprólékosan végigellenőriztek mindent, a rover repedező kerekeitől kezdve a talajon át az összezúzott kövekig. A csapat mindent megtett azért, hogy rábukkanjon, ha van ilyen, a roverből eredő metán forrására, majd új méréseket is végeztek – a korábbiakhoz képest apró eltéréssel.

A TGO méréséhez napfényre van szükség

A TGO műszerének napfényre van szükséges ahhoz, hogy a marsi légkör gázait mérni tudja, ez azt jelenti, hogy a TGO mérései mind nappali időszakból származnak. Ugyanakkor a Curiosity TLS műszere, mivel nagy az energiaigénye, leginkább éjjel mért (ekkor más műszerek nem igényelnek jelentős energiát a roveren). Magyarul a mérések nem ugyanabban az időben történtek, s ezzel egy lehetséges kapaszkodót is találtak az ellentmondásos adatokban. Mi van, hamindkét műszer mérése helyes?
A marsi légkör éjjelente megnyugszik, leállnak a keveredési folyamatok, amelyeket a napsugárzás idéz elő, és az ilyenkor a talajból kiszivárgó kicsiny mennyiségű metán megül a talajközeli légrétegekben, s egész napkeltéig ott is marad. Amint a nap elkezdi sütni a talajt, a metán egyre magasabb légrétegekbe jut, és ott már mérhetetlenül kis arányúvá hígul. Ennek köszönhetően a nappali méréskor már nem láthatja meg semmilyen műszer a rendkívül felhígult metánt.
Ebből indult ki a Curiosity csapata is: olyan mérési időszakot terveztek, amely egy marsi éjszaka, és az előtte, ill. utána következő nappal során végezte el a légköri metán mérést. Ez úgy zajlik, hogy a műszer két órán keresztül beszívja a marsi levegőt, majd kivonja belőle a 95%-át kitevő CO2-t, azután mérte meg a maradék „sűrítményben” a metánt az infravörös lézere segítségével.
A mérések igazolták az elképzelést: a nappali levegőmintákban nem volt metán, az éjjeliben viszont igen, hasonló arányban a korábban elvégzett mérésekhez.

Ezzel persze még nem született válasz minden metánnal kapcsolatos kérdésre. E gáz stabil, a számítások szerint kb. 300 éven át a marsi légkörben kellene maradnia, s amennyiben folyamatosan szivárog a Gale-hez hasonló kráterekből, akkor már lennie kellene annyinak a légkörben, amennyit a TGO mégis képes volna kimutatni. Így arra gondoltak a kutatók, hogy valami, eddig nem ismert folyamat még közrejátszik a metán mennyiségének csökkentésében. Jelenleg is folynak olyan kísérletek, amelyek a porviharok során keletkező gyenge elektromos kisüléseket vizsgálják, de az is elképzelhető, hogy a talajközeli oxigén lehet az, ami elbontja a metánt, mielőtt az felszállhatna a magasabb légköri rétegekbe. Igazán csak ennek az esetleges metánbontó mechanizmusnak a megismerése vezethet el ahhoz, hogy nyugodtan kijelenthessék a rover és a szonda üzemeltetői: megoldották a metánrejtélyt.