Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Ученые приблизились к разгадке тайны метана на Марсе

Ученые приблизились к разгадке тайны метана на Марсе
Почему одни научные инструменты обнаруживают газ на Красной планете, а другие - нет?


Сообщение об обнаружении метана на Марсе захватили ученых. На Земле значительное количество метана производят микробы, которые помогают большинству сельскохозяйственных животных переваривать растения. Этот процесс пищеварения заканчивается выдыханием газа в воздух.

Хотя на Марсе нет крупного рогатого скота, овец или коз, обнаружение там метана очень интересно, потому что это может означать, что микробы жили или живут на Красной планете. Но метан не мог иметь ничего общего с микробами или какой-либо другой биологией. Геологические процессы, которые связаны с взаимодействием горных пород, воды и тепла, также могут его производить.

Прежде чем идентифицировать источники метана на Марсе, ученые должны ответить на вопрос, который их мучил: почему одни инструменты обнаруживают газ, а другие - нет? Например, марсоход НАСА Curiosity неоднократно обнаруживал метан прямо над поверхностью кратера Гейла. Но орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas Orbiter ЕКА (Европейского космического агентства) не обнаружил метана выше в марсианской атмосфере.

«Когда орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter появился на борту в 2016 году, я ожидал, что команда орбитального аппарата сообщит, что повсюду на Марсе есть небольшое количество метана», - сказал Крис Вебстер, руководитель перестраиваемого лазерного спектрометра (TLS) в лаборатории анализа образцов в химической лаборатории Марса (SAM) на борту марсохода Curiosity.

TLS измеряет в среднем менее половины объема метана на миллиард в кратере Гейла. Это эквивалентно щепотке соли, разбавленной в бассейне олимпийского размера. Эти измерения сопровождались загадочными скачками до 20 частей на миллиард в объеме.

«Когда европейская группа объявила, что метана не обнаружено, я был определенно шокирован», - сказал Вебстер.

Европейский орбитальный аппарат был разработан как золотой стандарт для измерения метана и других газов на всей планете. В то же время TLS Curiosity настолько точен, что он будет использоваться для раннего обнаружения пожара на Международной космической станции и для отслеживания уровня кислорода в костюмах космонавтов. Он также был лицензирован для использования на электростанциях, на нефтепроводах и в истребителях, где пилоты смогут контролировать уровни кислорода и углекислого газа в лицевых масках.

Тем не менее, Вебстер и команда SAM были потрясены открытиями европейского орбитального аппарата и немедленно приступили к тщательному изучению измерений TLS на Марсе.

Некоторые эксперты предположили, что газ выпускал сам марсоход. «Итак, мы рассмотрели корреляции с наведением марсохода, землей, дроблением камней, износом», - сказал Вебстер. «Я не могу переоценить усилия, которые команда приложила, чтобы изучить каждую мелочь, и убедиться, что эти измерения верны, и это так».

Вебстер и его команда сообщили о результатах в журнале Astronomy & Astrophysics.


Пока группа SAM работала над подтверждением обнаружения метана, другой член научной группы Curiosity, ученый-планетолог Джон Э. Мур из Йоркского университета в Торонто, в 2019 году опубликовал интригующий прогноз. «Я задался вопросом: что, если Curiosity и орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter оба правы?», - сказал Мур.

Мур и другие члены команды Curiosity, изучающие характер ветра в кратере Гейла, выдвинули гипотезу, что расхождение между измерениями метана связано с временем суток, в которое они были сделаны. Поскольку ему требуется много энергии, TLS работает в основном ночью, когда другие инструменты Curiosity не работают. По словам Мура, марсианская атмосфера ночью спокойна, поэтому метан, просачивающийся из-под земли, накапливается у поверхности, где Curiosity может его обнаружить.

Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter, с другой стороны, требует солнечного света для определения метана на высоте около 3 миль или 5 километров над поверхностью. «Любая атмосфера у поверхности планеты в течение дня меняется», - сказал Мур. Тепло от Солнца взбалтывает атмосферу, теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается. Таким образом, метан, который удерживается у поверхности ночью, смешивается с более обширной атмосферой в течение дня, что разбавляет его до необнаружимого уровня. «Так я понял, что никакой инструмент, особенно орбитальный, ничего не увидит», - сказал Мур.

Сразу же команда Curiosity решила проверить предсказание Мура, собрав первые высокоточные дневные измерения. TLS измерял метан последовательно в течение одного марсианского дня, сравнивая одно ночное измерение с двумя дневными. В каждом эксперименте SAM в течение двух часов втягивал марсианский воздух, непрерывно удаляя углекислый газ, который составляет 95% атмосферы планеты. В результате остался концентрированный образец метана, который TLS может легко измерить, много раз пропустив через него инфракрасный лазерный луч, настроенный на использование точной длины волны света, поглощаемого метаном.

«Мур предсказал, что содержание метана должно эффективно снизиться до нуля в течение дня, и наши два дневных измерения подтвердили это», - сказал Пол Махаффи, главный исследователь SAM. Ночные измерения TLS точно соответствуют среднему значению, которое команда уже установила. «Это один из способов устранить это большое несоответствие», - сказал Махаффи.

Исследование предполагает, что концентрация метана на поверхности Кратера Гейла в течение дня повышается и падает, ученым еще предстоит решить глобальную загадку с метаном на Марсе. Метан - стабильная молекула, которая продержится на Марсе около 300 лет, прежде чем будет разорвана солнечной радиацией. Если метан постоянно просачивается из всех подобных кратеров, что вероятно, учитывая, что Гейл не кажется уникальным с геологической точки зрения, его должно было накопиться в атмосфере в достаточном количестве, чтобы орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter мог его обнаружить. Ученые подозревают, что что-то разрушает метан менее чем за 300 лет.

Сейчас проводятся эксперименты для проверки - могут ли электрические разряды очень низкого уровня, вызванные пылью в атмосфере Марса, разрушить метан, или же избыток кислорода на поверхности Марса быстро разрушает метан, прежде чем он достигнет верхних слоев атмосферы.

«Нам нужно определить, существует ли более быстрый механизм уничтожения, чем обычно, чтобы полностью согласовать наборы данных с марсохода и орбитального аппарата», - сказал Вебстер.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
1
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
1
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
1
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0