Új elmélet született a marsi metánnal kapcsolatban

A Curiosity marsjáró legtalányosabb felfedezése volt az, hogy a Gale-kráterben szivárog a metán, hol kisebb, hol nagyobb adagokban. Eddig ez az egyetlen helyszín a vörös bolygón, ahol metánt mutattak ki a felszín közelében. Az anyag változó mennyisége kapcsán gyakran felmerül, hogy talán valamiféle életjelenséghez köthetően szabadul fel. Bár a szakemberek tudják, hogy számtalan nem biológiai forrásból is kiürülhet e gáz, a miként kérdésére továbbra is keresik a választ. 

Nemrégiben a JGR Planets folyóiratban látott napvilágot az a tanulmány, amelyben a NASA JPL szakemberei előálltak egy elképzeléssel. A metán éjjel szivárog, nappal eltűnik, sőt, évszakosan is változik a mennyisége, néha az átlag 40-szeresére ugrik – ha valami egyszerű mélybeli forrása lenne, akkor egyenletesen illene a felszínre törnie. Szintén érdekesség, hogy a felszínre került metán nem halmozódik fel a légkörben, hanem eltűnik. Mindezek miatt évek óta zajlanak kísérletek és modellszámítások a metán eredetére.

Az új elképzelés az, hogy a metán a talaj (regolit) tetején kialakult sókéreg következtében tud összegyűlni, és amikor a melegebb időszakok során e kéreg meglazul, akkor kezd szivárogni. A kutatást vezető Alexander Pavlov bolygókutató szerint az is előfordulhat, hogy amiatt sérül meg a kéreg, hogy a rover áthajt a felszínen. (Hasonló problémát jelent a Földön is, ha a száraz területek talaját óvó kéreg repedezik fel például szórakozásból azon furikázó járművek hatására, és így a talajt elhordhatja a szél.) Ezek az elképzelések segítenek megérteni, miért csak a Gale-kráterben mutatták ki eddig a metán jelenlétét a Marson.

Az elképzelés egy, még 2017-ben végzett, egészen más célú kísérletre vezethető vissza. Akkor fagyott, sókkal átitatott marsi analóg talajban kísérleteztek baktériumokkal. (A marsi analóg talaj olyan összetételű steril, földi ásványi őrlemény, amely megfeleltethető a Mars felszínén lévő regolitnak.)

Pavlov és kollégái 2017-ben azt tesztelték, hogy a földi sótűrő baktériumok vajon képesek lehetnek-e fennmaradni ebben a környezetben. Bár a kísérlet nem adott egyértelmű eredményt e téren, ám más tekintetben született belőle egy érdekes megfigyelés: amikor a talajban lévő sós jég szublimált, azaz szilárdból gáz halmazállapotúvá vált, a talaj tetején sókéreg alakult ki.

Amikor a metánszivárgásra fény derült, beugrott ez a korábbi kísérlet. Pavlovék ekkor újra elővették e körülményeket, és megvizsgálták, mi okozhatja azt, hogy kialakuljon a sókéreg, majd annak sérülésével a talajból előtörjön a gáz.

Jelen pillanatban valószínűleg nincs permafroszt, vagyis felszín alatti jeges talajréteg a Gale-kráterben, azonban korábban, a mainál nedvesebb és persze jegesebb időszakban kialakulhatott. A sókéreg ebből az időből könnyen fennmaradhatott.

Az új vizsgálatokban a Goddard Űrközpont Mars-szimulátor kamrájában különféle hőmérsékleti- és légnyomás-körülményeknek tették ki a marsi talajban lévő sókkal (perklorátokkal) átitatott, fagyott talajt. Kiderült, hogy nem egészen két hét elegendő volt ahhoz, hogy e sós talajon kialakuljon az a sókból álló záróréteg, mégpedig 5-10 százalékos perklorát-tartalom mellett. Ez viszont jóval több perklorát, mint amit a Curiosity mért a Gale-kráterben, helyette különféle kéntartalmú sók, szulfátok vannak jelen itt.

A Curiosity csak évente néhány alkalommal „ér rá” metánt szimatolni (mivel rengeteg más mérést végez), ahhoz pedig, hogy pontosítani lehessen az elméleteket, ennél több adatra volna szükség. Ezt a mostaninál célirányosabb mérésekkel, más, és állandóan a metánt mérő felszíni műszerekkel lehetne megoldani. Ideális esetben nem csupán egyetlen helyszínen, hanem a Mars számos pontján zajlanának mérések, egy jövőbéli küldetésnek köszönhetően.