Загадка марсианского метана подтверждена марсоходом Curiosity. Но по прежнему остается загадкой.

17 декабря 2014 года в рамках конференции Американского геофизического союза прошла пресс-конференция, посвящённая работе марсохода Curiosity. Обсуждалось два основных результата: измерение содержание метана в атмосфере Марса и обнаружение органики в одном из образцов породы полученной в результате взятых проб марсианского грунта.

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе метан

Марсоход Curiosity

Проблема метана на Марсе

Существование и даже вроде бы обнаружение метана в атмосфере Марса предполагалось и ранее, удаленно, однако только Curiosity сумел “на месте” зафиксировать его реальное наличие, причем в разрезе времени: измерения велись на протяжении 20 месяцев.

Во-первых, уверенно измерено фоновое содержание метана на Марсе — 0,69 +/– 0,25 ppb. Оно согласуется с прежними измерениями, но впервые ошибка меньше самого значения. С ноября 2013 года по январь 2014 года (около двух месяцев) наблюдалось повышенное содержание метана в атмосфере вблизи Curiosity, около 7,19 +/– 2,06 ppb. К марту содержание вернулось к фоновому уровню.

Это означает, что поверхность или подповерхностные слои Марса активно обмениваются веществом с атмосферой. Возможно три сценария попадания метана в атмосферу.

Но в первую очередь, это вероятное воздействие солнечного ультрафиолета на поверхностную органику (например, принесённую с микрометеоритами). Этого процесса достаточно, чтобы объяснить фоновый уровень.

Выбросы же метана могут объясняться геологическими и биологическими процессами, причём, как современными, так и реликтовыми. Точнее, либо метаболизм бактерий, либо взаимодействие воды с оливином и пироксеном (серпентинизация) могут приводить к накоплению метана в клатратах (в водяном льде). Иногда клатраты теряют устойчивость, разрушаются, и тогда метан через трещины может выходить на поверхность. Быстрый рост содержания метана в атмосфере близ Curiosity и такой же быстрый спад говорят о том, что источник близок и компактен. Если бы это было глобальное событие, фоновый уровень не был бы столь невысок.

Пока имеющихся данных совершенно недостаточно, чтобы выбрать геологическое или биологическое происхождение метана. Что-то чуть более внятное можно будет сказать в будущем, когда и если будет определён изотопный состав углерода в марсианском метане.

метан на марсе

Молекула метана

Откуда на Марсе хлорбензол?

Curiosity регулярно производит бурение поверхностных пород, и в одном из образцов измерено повышенное содержание хлорбензола, то есть, бензола, в котором один атом водорода замещён хлором. Также обнаружены некоторые другие простые органические молекулы (включая тот же метан), в которых один или несколько атомов водорода замещены хлором.

В отношении хлорбензола интересно несколько моментов.

Во-первых, он найден в заметном количестве лишь в одном образце, который, очевидно, чем-то отличается от других образцов. Чем именно, сказать пока трудно. Возможно, это как-то связано с тем, что данный образец (Cumberland) получен в результате бурения участка поверхности, богатого конкрециями. Во-вторых, неясно, присутствовал хлорбензол в изначальной пробе или возник уже внутри Curiosity в результате нагревания образца, которое привело к взаимодействию перхлоратов из «почвы» с содержащейся в ней же органикой.

Лабораторные эксперименты показывают, что хлорбензол возникает при взаимодействии перхлоратов практически с любыми ароматическими соединениями.

Вывод: чтобы что-то узнать, надо больше бурить. И здесь придётся искать компромисс между желанием получить статистически значимое количество образцов и необходимостью двигаться дальше.

В конце пресс-конференции возник ещё один вопрос: а не является ли хлорбензол результатом взаимодействия перхлоратов с материалом анализатора, в котором тоже есть ароматические компоненты. Однако это предположение, во-первых, не подтверждается наземными исследованиями, которые указывают на невозможность значимой деградации анализатора, во-вторых, противоречит обнаружению хлорбензола только в одном из четырёх образцов.