A Curiosity időlegesen magas metánkoncentrációt mért a légkörben, és széntartalmú vegyületeket „fúrt ki” egy kőzetmintából.
A NASA önjáró marsi laboratóriumának tudományos eredményei közül két érdekesség is napvilágot látott a közelmúltban. A régóta remélt metándetektálásról a Science magazinban megjelent cikkben számolt be egy amerikai vezetésű kutatócsoport.
A szerves anyagok olyan széntartalmú molekulák, amelyek más kémiai elemeket – különösen hidrogént, nitrogént, oxigént – is tartalmaznak. Jelenlétük természetesen nem jelenti automatikusan azt, hogy élő szervezetekből származnak. Szerves molekulák megtalálhatók a csillagközi anyagban, a Naprendszer bolygóközi porában is. A marsi környezetben e molekulák gyorsan elbomlanak, egyrészt az ultraibolya sugárzás, másrészt a talaj erősen oxidáló tulajdonsága miatt. Így űrszondákkal való kimutatásuk sem bizonyult eddig könnyűnek.
A metán (CH4) keletkezésének és elbomlásának lehetséges módjai a marsi légkörben. Bár a legizgalmasabb metánforrások élő mikroorganizmusok lennének, számos más úton is létrejöhet a molekula, például a víz és bizonyos ásványok (olivin, piroxén) reakciójával, vagy a meteoritikus eredetű por és a Nap ultraibolya sugárzásának kölcsönhatása révén. (Kép: NASA / JPL-Caltech / SAM-GSFC / Univ. of Michigan)
A Marson a múltbeli vagy netán a jelenlegi életformák utáni kutatás során igyekeznek szerves anyagokat kimutatni – akár a légkörben, akár a felszíni vagy felszín alatti anyagban. Most úgy tűnik, mindkét esetben sikerrel jártak. Mindez ugyanakkor egyáltalán nem jelent bizonyítékot a marsi életformákra, hiszen a szerves anyagok eredetéről a kutatók nem rendelkeznek információval.
A légköri metán ügye a Mars kutatásának elmúlt évtizedében végig izgalomban tartotta a szakembereket. Földi és a Mars körüli pályáról végzett színképi megfigyelések alapján korábban feltételezték, hogy akár globálisan, de legalábbis egyes helyeken és bizonyos időszakokban számottevő mennyiség jelenik meg a gázból. A mérések értelmezésében ugyanakkor nem mindenki értett egyet, és a kételkedők álláspontját erősítette, hogy korábban a Curiosity helyszíni analízisével nem sikerült a detektálás 1,3 milliárdod térfogatarányú (röviden 1,3 ppbv) alsó határát lényegesen meghaladó koncentrációjú metánt kimutatni a Gale-kráter levegőjében.
A metán azonban ott van, csak a jelek szerint nem mindig!
A Curiosity SAM (Sample Analysis at Mars) műszeregyüttesének lézerspektrométerével (Tunable Laser Spectrometer, TLS) végzett metánmérések eredményei. Két hónapon át, 2013 novemberében és decemberében kiugróan magas koncentrációt mértek a Gale-kráterben, aztán a jel megint a detektálás határa alá csökkent. A grafikon vízszintes tengelyéről a Curiosity érkezése óta eltelt marsi napok (sol) száma, a függőlegesről a metánkoncentráció ppbv értékekben olvasható le. (Kép: NASA / JPL-Caltech)
Korábban egyszer már mértek egy rövid ideig kiugró értéket, de 2013 végén hosszabb perióduson át megmaradt a magas, akár 9 ppbv-is is meghaladó koncentrációjú metán. Ebben az időszakban a szokásos háttérértéket átlagosan tízszeresen meghaladó jelet mértek. Aztán amilyen gyorsan jött, úgy teljesen el is tűnt a szerves gáz. Hogy honnan eredt, azt egyelőre nem tudják. Feltételezik, hogy a metán kis, jól körülhatárolható területről származik, akár a Gale-kráterből, akár a közvetlen környezetéből. A szélmérések alapján sejthető, hogy ha ez így van, akkor északi irányból érkezhetett a metánfelhő.
Ami biztos, hogy a mérések tanúsága szerint a Mars bizonyos értelemben aktív. A metánkoncentráció alacsony háttérértéket jól magyarázza a külső eredetű por és a Nap ultraibolya sugárzásának kölcsönhatása, de a rövid ideig tartó tízszeres kiugrást nem. A lehetőségek között szóba került, hogy az akár évmilliárdok óta a felszín alatti csapdába zárt metánkészlet a kőzet repedései közt, valamilyen zavaró hatásra kiszabadul.
A Curiosity természetesen folytatja a légköri metánra vonatkozó méréseit, abban a reményben, hogy hátha újra detektálhat egy a tavalyihoz hasonló csúcsot. Együttműködnek az Indiai űrügynökséggel (ISRO) is, amelynek Mars Orbiter Mission szondája a bolygó körüli pályáról végzett megfigyelésekkel igyekszik a metán nyomára bukkanni.
A kőzetekben szerves molekulákat, a legnagyobb mennyiségben klórbenzolt a 2013. május 19-én (a Curiosity Marsra érkezését követő 279. marsi napon) vett fúrásmintában találtak. Érdekes, hogy a Cumberland nevű kőzetdarabtól mindössze 2 m-es távolságban levő John Klein esetében a klórbenzol nem érte el a kimutathatóság határát.
A klórbenzol (C6H5Cl) előfordulása a Curiosity első felszíni mintavételének és három kőzetfúrásának anyagmintájában. Az egyik esetben, a Cumberland nevű helyszínen 2013. május 19-én (sol 279) vett mintákban jóval a detektálási határ (vízszintes szaggatott vonal) fölötti mennyiséget mértek a SAM műszerrel. (Kép: NASA / JPL-Caltech)
A klórbenzol detektálását számos földi teszttel is próbálták megerősíteni, illetve megvárták a következő mintavételi hely (az Aeolis-hegy lábánál fekvő Confidence Hills) anyagának elemzését. Ott ismét nem fordult elő ez az anyag, ami a korábbi mérés megbízhatóságára – és nem valami műszeres eredetű hibára – utal. Az nem világos, hogy eredetileg a klórbenzol van jelen a kőzetben, vagy – mint azt inkább feltételezik – az elemző műszerben, a melegítés során alakul át összetettebb molekulák (pl. C14H12O3) felbomlása és más anyagokból származó klór reakciója nyomán. A Földön mindenesetre a klórbenzol a természetben nem fordul elő.
A Curiosity jövőbeli programjában az eddiginél nagyobb hangsúlyt kapnak a kőzetfúrások, hogy minél több típusból vehessenek és elemezhessenek mintát. Ezzel már a jövőbeli Mars-kutatási programok előkészítését is segítik, hogy könnyebb legyen meghatározni, milyen kőzettípusokban várhatók inkább szerves összetevők. Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
Az első „szimat” alapján nincs metán a Marson
Nincs metán a Marson
Aktív vulkáni tevékenység vagy élet a Marson?
Mars Express: a metán és a víz ugyanott van
Stratégiaváltás a marsi metán miatt?
Mit csinál majd a Curiosity? (2. rész)
Szerves anyag is, meg nem is
A második fúrás
A Curiosity eredményei: szerves anyagok a Marson (Sky & Telescope)
A Marson töltött két év elteltével a Curiosity elérte a Gale-kráter közepén magasodó hegyet.
