Загадка наличия метана на Марсе несколько десятилетий терзало умы ученых. Однако сопоставление данных наблюдений, собранных орбитальным космическим аппаратом Mars Express Европейского космического агентства (ЕКА), а также марсохода «Кьюриосити» аэрокосмического агентства NASA позволило в рамках нового исследования, проведенного командой итальянских ученых, не только подтвердить действительность присутствия метана в атмосфере Красной планеты, но и установить его наиболее вероятный источник. Пресс-релиз о результатах этого исследования опубликован на сайте ЕКА, а полные детали – в журнале Nature Geoscience.

На Земле источниками огромных выбросов метана в атмосферу являются всевозможные живые организмы (основным – сельскохозяйственные животные), однако некоторый его процент связан с геологическими процессами. Беда в том, что высокая концентрация метана в атмосфере усиливает процессы парниковых эффектов на плане еще больше, чем высокая концентрация в воздухе углекислого газа. Но, к счастью, в отличии от последнего метан долго в атмосфере не задерживается. Эти два факта безусловно повышают интерес обнаружения метана на Марсе – планете очень похожей на Землю, – поскольку его наличие может быть связано с биологическими источниками.

Когда марсоход «Кьюриосити» только начал свою работу на нашем планетарном соседе, ровер, к большому разочарованию ученых, не смог «унюхать» наличие метана в марсианском воздухе. Однако в 2014 году аппарат все-таки подтвердил наличие высоких всплесков его выбросов, что говорит о том, что его концентрация в атмосфере время от времени восполняется.

Один из таких выбросов газа марсоход обнаружил 15 июня 2013 года, когда аппаратура автономной марсианской научной лаборатории определила всплеск уровня содержания метана в атмосфере в соотношении шести частей на миллиард. Еще более высокие показатели концентрации метена были подтверждены другим космическим аппаратом. Анализ данных орбитального зонда Mars Express показал исследователям выброс метана в атмосферу в соотношении 15 частей на миллиард рядом с одной из зон, над которой он пролетал.

«Хотя несколько частей на миллиард в общем смысле говорят о незначительном объеме содержания метана в атмосфере, здесь важен сам факт его наличия. Данные полученные с орбиты, а также наши расчеты говорят, что в марсианской атмосфере в среднем может содержаться около 46 тонн этого газа, при чем весь этот объем был отмечен на определенной площади около 49 000 квадратных километров», — комментирует глава нового исследования Марко Джуранна из Национального института астрофизики Рима.

Следующим шагом для ученых в новом исследовании стала попытка определения вероятного источника метана. К тому моменту, когда марсоход «Кьюриосити» впервые определил наличие газа в атмосфере Красной планеты, среди ученых ходило мнение, что метан, образуется где-то в северном полушарии нашего планетарного соседа, а мощные ветра, являющиеся нередким явлением на Марсе, сдувают его ближе к экваториальной зоне планеты.

Чтобы сузить круг поиска ученые провели миллионы компьютерных симуляций выбросов метана в атмосферу вокруг марсианского кратера Гейла – места, которое в настоящий момент исследуется марсоходом «Кьюриосити». В своих компьютерных моделях ученые учли показатели объемов метана в атмосфере, которые были рассчитаны на основе данных, полученных орбитальным зондом и марсоходом, а также различные ожидаемые типы атмосферной циркуляции, вместе с вероятной интенсивностью и продолжительностью метановых выбросов с учетом знаний о тех же процессах, но происходящих на Земле.

Кроме того, был проведен анализ геологических особенностей вокруг кратера Гейла. Ученые проверяли эту область на предмет вероятных источников выбросов. Что интересно, оба анализа указали на один и тот же вероятный источник. Речь идет о регионе вулканического происхождения Medusae Fossae, протяженностью свыше 1000 км. Он расположен чуть южнее марсианского экватора.

«Мы определили наличие в этой области тектонических разломов, глубина которых может быть ниже точки, в которой, согласно предположениям, могут содержаться запасы льда», — говорит соавтор исследования Джузеппе Этиопе из Национального института геофизики и вулканологии Рима.

«Поскольку условия вечной мерзлоты на самом деле отлично подходят для запечатывания и удержания метана под поверхностью, есть вероятность, что имеющийся в этих тектонических разломах лед время от времени раскалывается, высвобождая накопившийся под ним запас метана в атмосферу», — добавляет исследователь.

Исследователи собираются продолжить наблюдения за выбросами метана на Красной планете с помощью новых марсоходов и орбитальный аппаратов, которые должны отправиться туда в ближайшее десятилетие.