Login lub e-mail Hasło   

Zagadka marsjańskiego metanu.

Słów kilka o wykrywanym sezonowo marsjańskim metanie, który pośrednio może oznaczać życie na Marsie.
Wyświetlenia: 801 Zamieszczono 27/05/2015

Być może są wśród Was osoby interesujące się eksploracją Marsa. Być może niektórzy słyszeli o metanie, jaki został wykryty przez łazik Curiosity jakiś czas po wylądowaniu na czerwonej planecie. Być może zadawaliście sobie też pytanie, co może być źródłem wykrytego metanu. Dlaczego metan jest w ogóle brany pod uwagę podczas badania Marsa? Ponieważ gaz ten może okazać się pośrednim dowodem na istnienie życia na Marsie. Na Ziemi 90% metanu jest wytwarzane przez żywe organizmy w tym nas samych. Na naszej planecie występuje też metan kopalny, który pochodzi z beztlenowego rozkładu roślin pochłoniętych miliony lat temu przez ziemię. Tak więc mamy już dwa możliwe źródła (biologiczne i geologiczne) z jakich może pochodzić metan na Marsie. Trzecia ewentualność to powstawanie metanu w reakcji skał z wodą. No i jest też czwarta ewentualność czyli spalanie się w marsjańskiej atmosferze meteorów, których pozostałości na skutek promieniowania UV zamieniają się w metan. Jak więc widać możliwości jest kilka. Każda z nich jest mniej lub bardziej prawdopodobna, niemniej jednak ilości jakie zostały wykryte sugerują, że mogą to być spalające się meteory w marsjańskiej atmosferze (nie znaleziono też żadnych świeżych śladów pozostawionych po ewentualnych meteorytach) ale jest to mało prawdopodobne. Pomiary dokonane przez łazik w okresie od października 2012 do czerwca 2013 nie wykazały żadnej obecności gazu. Kilka miesięcy później, łazik wykrył nagły wzrost metanu podczas pomiarów. Dodać trzeba, że łazik jest w stanie wykryć obecność gazu tylko w swoim bezpośrednim otoczeniu z którego pobierane są próbki atmosfery. Żeby było ciekawiej, nie jest to pierwszy raz kiedy metan został wykryty na Marsie. W 2003 i 2004 roku naziemne jak i kosmiczne teleskopy wykryły ogromne obłoki metanu w marsjańskiej atmosferze, które po kilku miesiącach nagle zniknęły. Przed ogłoszeniem najnowszych wieści z czerwonej planety, zespół odpowiedzialny za misję Curiosity wielokrotnie sprawdzał i weryfikował dane aby upewnić się, że nie popełniono nigdzie błędu. Ostatecznie w grudniu 2014, podczas spotkania American Geophysical Union podano dane do publicznej wiadomości. Wielu naukowców odnosiło się do nich bardzo sceptycznie. Jednym z nich był Kevin Zahnle, który poddaje w wątpliwość wyniki badań. Co ważne nie twierdzi on, że łazik nie wykrył metanu! Uwarzą, że metan wykryty przez łazik pochodzi z... Ziemi!

nasa.gov Wykres obejmuje okres czasu od sierpnia 2012 do września 2014, oznaczony na osi poziomej przez liczbę soli (marsjańskich dni) od 1 do 750 soli. Pomiary TLS są oznaczone małymi, czarnymi kwadratami na wykresie. Każda pionowa kreska reprezentuje margines błędu. Pomiary obejmują rozpiętość 20 miesięcy. Stężenie metanu w w pobranych próbkach atmosfery Marsa sięgnął do kilka części na miliard. Średnia ilość wyniosła około 7 ppbv w wykonanych pomiarach.

Otóż dla jasności wytłumaczyć należy, jak przebiega pomiar stężenia metanu oraz innych gazów przez łazik Curiosity. Jednym urządzeń do analizy pobranych próbek jest SAM (Sample Analysis at Mars) o którym więcej możecie przeczytać w innym moim artykule poświęconym łazikowi Curiosity. W skład SAM wchodzi między innymi urządzenie Tunable Laser Spectrometer (TLS), które jest właśnie odpowiedzialne za pomiar stężenia gazów w próbkach. To komora po wypełnieniu której, przez gaz przepuszczana jest wiązka lasera o specjalnie dobranej długości fali. Jak Wam wiadomo lub nie, każdy pierwiastek chemiczny absorbuje charakterystyczną dla niego długość fali elektromagnetycznej. Dzięki tej wiedzy możliwe stało się wynalezienie techniki zwanej spektroskopią, która właśnie tu została wykorzystana.

nasa.gov

Zasada działania Tunable Laser Spectrometer (TLS)

Zaraz po wylądowaniu łazika na Marsie, wskazywał on niebywale wysokie stężenia gazów. Naukowcy odpowiedzialni za Curiosity szybko zdali sobie sprawę, że w czasie pomiędzy ostatnimi naziemnymi testami a wystrzeleniem łazika z Ziemi, do hermetycznego wnętrza TLS musiało dostać się nieco ziemskiego powietrza i stąd wzięły się zawyżone wyniki. W pierwszych dniach działalności łazika na Marsie, urządzenia zostały poddane testom i kalibracji. Z TLS wypompowano zanieczyszczone powietrze, pozostawiając nieco do celów kalibracji. Po ogłoszeniu wyników dotychczasowych badań Curiosity, naukowcy odpowiedzialni z misję nadal twierdzą, że pierwotnie zanieczyszczone wnętrze TLS nie miało wpływu na późniejsze wyniki badań i wysokie stężenie metanu w kolejnych miesiącach pobytu łazika na planecie jest faktem. Wyjaśniono, "że nawet jeśli łazik w jakiś sposób zabrał z Ziemi powietrze, to była to ilość zdecydowanie zbyt mała aby dawać tak wysokie odczyty na Marsie. Jedynie duża butla czystego metanu uwalniająca zawartość podczas odczytu przez detektory łazika, mogła by tak znacząco wpłynąć na pomiary a łazik po prostu takiego dodatkowego ładunku nie posiada". Wątpliwości Kevina Zahnle są podtrzymywane przez innych naukowców NASA, którzy uważają, że "trzeba cały czas brać pod uwagę możliwość uwalniającego się metanu z korpusu łazika do momentu, aż z całą pewnością tą teorię będzie można wykluczyć". Tymczasem Paul Mahaffy, jeden z konstruktorów SAM uważa, "że nawet gdyby łazik przywiózł ze sobą zanieczyszczone powietrze to uleciało by ono już na początku marsjańskiej misji, a co dopiero po niemal roku kiedy po raz pierwszy wykryto podwyższone stężenie. Metan jest bardzo lotnym gazem i z pewnością nie utrzymywałby się przez 60 dni". Jednak sam przyznaje, że łazik posiada wiele hermetycznych miejsc gdzie teoretycznie może znajdować się metan, niemniej jednak jest to niezwykle mało prawdopodobne. Tymczasem zbliża się okres wakacji w którym to nastąpił nagły wzrost stężenia metanu na Marsie. Zaplanowano kolejne pomiary i jeżeli sytuacja sprzed roku się powtórzy, będziemy mogli z całą pewnością stwierdzić, że mamy do czynienia z okresowym uwalnianiem metanu na Marsie a hipotezę pochodzenia zanieczyszczonego powietrza z łazika będzie można spokojnie odrzucić.

Tak więc nie pozostaje nam nic innego, jak tylko poczekać na wyniki zaplanowanych pomiarów przez Curiosity. Tymczasem ESA planuje w 2016 roku misje ExoMars Trace Gas Orbiter, która będzie na bieżąco monitorować skład marsjańskiej atmosfery lub poczekać na wyniki indyjskiej sondy badającej obecni Marsa (Mars Orbiter Mission) z jego orbity. Obydwie sondy będą badać marsjańską atmosferę na zdecydowanie większym obszarze, tak więc jest całkiem spora szansa na rozwikłanie zagadki marsjańskiego metanu.

Więcej na www.cosmicbulletin.wordpress.com

Podobne artykuły


16
komentarze: 9 | wyświetlenia: 2123
19
komentarze: 27 | wyświetlenia: 6314
8
komentarze: 5 | wyświetlenia: 2118
158
komentarze: 114 | wyświetlenia: 70442
22
komentarze: 10 | wyświetlenia: 4422
71
komentarze: 20 | wyświetlenia: 17681
59
komentarze: 26 | wyświetlenia: 14456
40
komentarze: 10 | wyświetlenia: 49483
38
komentarze: 38 | wyświetlenia: 24053
27
komentarze: 13 | wyświetlenia: 2089
26
komentarze: 24 | wyświetlenia: 7227
26
komentarze: 8 | wyświetlenia: 9798
 
Autor
Artykuł



Nic dodać nic ująć - bardzo ciekawy materiał.

Zwrócę jedynie uwagę na fakt, który też zresztą był poruszany w artykule, że przy jakiejkolwiek eksploracji kosmosu jako przestrzeni czy badania innych ciał niebieskich, wysyłane z Ziemi sondy i roboty badawcze muszą być konstruowane/składane i transportowane w warunkach niemal sterylnych. Rzadko się o tym wspomina, ale nawet jedna bakteria czy odrobina pyłu pochodzenia ziemskiego może zniweczyć cała misję badawczą.

  nse,  27/05/2015

... hmm ciekawe jak zmienia się temperatura i ciśnienie na powierzchni marsa i czy występuje jakaś korelacja pomiędzy tymi pomiarami , a pomiarami stężenia metanu ??
... zmiany temperatury i ciśnienia mogą sprzyjać uwalnianiu się metanu uwięzionego w podłożu marsa ??

@Mariusz Kajstura: osobiście przypuszczam, że temperatura zmienia się nieznacznie ze względu na bardzo rzadką atmosferę planety. Różnica natomiast będzie zdecydowanie wyraźniejsza między wystawioną na działanie słońca stroną a stroną przeciwną. Odległość od Słońca też sprawi, że różnica temperatur będzie wyraźna, ale żeby ta różnica była widoczna jakoś szczególnie przy stałych warunkach naświetlan ...  wyświetl więcej

  nse,  27/05/2015

@SZKOLENIA.COM: ... tak się tylko zastanawiam, jak dociec, czy metan pochodzi z atmosfery marsa czy jest uwalniany z jego gruntu ??
Zmiany temperatury i ciśnienia atmosferycznego przyczyniają się uwalnianiu metanu ze skał takie samo zjawisko powinno obowiązywać na marsie ??
Ps. Konstrukcja TLS ciekawa :)

@Mariusz Kajstura: trzeba poczekać na wyniki badań.

Może Autor uraczy nas kolejną dawką aktualnych newsów? :-)

  nse,  27/05/2015

@SZKOLENIA.COM: ... pomiary jedynie stężenia metanu to trochę za mało do wyciągania wniosków, miejmy nadzieję że Autor nie należy do tych co wkładają kij w mrowisko i potem wieją w podskokach ;)

@Mariusz Kajstura: patrząc na artykuły Autora, raczej jestem pozytywnie nastawiony do kolejnych pisanych wieści :-)

Pewnie, że te badania nie są wyrocznią ale można je traktować jak swego rodzaju wskazówkę

  nse,  27/05/2015

@SZKOLENIA.COM: Na pewno są dobrym przedsionkiem ciekawych rozważań, które mogą przynieść owoce zrozumienia ;)

@jotko49: To są całkiem aktualne wiadomości z przełomu 2014/2015. Częściej można uświadczyć tylko jakieś wrzutki na Facebooku lub Twitterze ale tam jestem nieobecny. Co do zmian wahań temperatury to są one bardzo duże albowiem tak jak na Ziemi, tak i na Marsie występują pory roku. Właśnie ze względu na bardzo rozrzedzoną atmosferę nie mogącą kumulować ciepła w cyklach dobowych, zmiany są tak wielk ...  wyświetl więcej

  nse,  27/05/2015

@Cosmicbulletin: "(0,30 hPa) " ... czyli ciśnienie o wartości 3mm słupa wody, 1Pa = 0,1mm słupa wody to tak dla uzmysłowienia :) ... ciekawią minie korelacje miedzy wartościami ?? ... przykładowo podczas wzrostu temperatury, co się dzieje z metanem ?? ... zakładam że podczas podgrzewania metan zwiększa swą objętość i zarazem ciśnienie metanu w szczelinach skalnych, oczywiście należy założyć pewne ...  wyświetl więcej

@Cosmicbulletin: tylko jeśli popatrzymy na jedną porę roku, na dzień na Marsie czy noc na Marsie, temperatura w tym okresie nie będzie aż tak różniła się. Nie to co na Ziemi, że w czwartek ziemno bo 15 stopni a w piątek gorąco bo 35 stopni, w Hiszpanii 30 stopni a w Polsce za dnia ledwo 10 stopni. Na Marsie takich niuansów raczej nie będzie.

  nse,  28/05/2015

@SZKOLENIA.COM: Ciekawe czy zrobiono badania zachowywania sie metanu w warunkach marsa ??

@Mariusz Kajstura: pewnie ucieknie w przestrzeń :-)

  nse,  28/05/2015

@SZKOLENIA.COM: ... a grawitacja słabsza ale jest ??

@Mariusz Kajstura: Jest. ~1/3 ziemskiej.

  nse,  28/05/2015

@Cosmicbulletin: Więc jakie siły by musiały działać, by metan z marsa się ulotnił w kosmos ?? ... jak ten mechanizm uwalniania i spalania metanu działa na marsie ??
Czyli ciśnienie na marsie w odniesieniu do grawitacji ziemskiej by wyniosło 0,9mm słupa wody, a na ziemi 0,3mm słupa wody ?? , więc zachowanie metanu na marsie będzie odmienne w odniesieniu do ziemi ?? ... czyli by trzeba wyprowadzić model zachowania się metanu na marsie, by można interpretować właściwie pozyskane dane ??

@Mariusz Kajstura: a metan sam nie uleci w przestrzeń po tym, jak wydobędzie się ze skał czy z innego obszaru czy źródła?

  nse,  28/05/2015

@SZKOLENIA.COM: ... metan ma swoją masę i też podlega grawitacji jego unoszenie się jest podyktowane różnicą masy właściwej atmosfery marsa i metanu ..., hipotetycznie powinien utworzyć warstwę metanową w atmosferze zakładając że atmosfera nie ulega naturalnej cyrkulacji termicznej ?? ... to takie hipotetyczne rozważania ;)

@Mariusz Kajstura: zgadza się, tylko jeżeli grawitacja Marca jest słabsza od grawitacji Ziemi, jeśli jego atmosfera jest dużo bardziej rozrzedzona, metan nie ma się gdzie "zatrzymać" tam w górnych warstwach atmosfery. W przypadku Ziemi, właściwości metanu klasyfikują go jako gaz cieplarniany gdyż jest "przetrzymywany" w górnych warstwach atmosfery.

  nse,  28/05/2015

@SZKOLENIA.COM: jeśli atmosfera rzadsza i skład atmosfery lżejszy od ziemskiego powietrza to metan nie ma jak być wyparty do wyższych warstw atmosfery ?? ... tak mi logika wskazuje chyba że jakiś czynnik pominąłem ??

@Mariusz Kajstura: metan powinien być lżejszy od atmosfery Marsa, zatem nie potrzebuje czynnika by ulatywał - uleci w sposób naturalny bo nie zatrzyma go atmosfera ani grawitacja

  nse,  28/05/2015

@SZKOLENIA.COM: jest czynnik temperatury wpływający na zmianę ciężaru właściwego metanu ;) , czyli im wyżej tym mniejsza jego temperatura i zarazem większy ciężar właściwy metanu ...

@Mariusz Kajstura: nie wziąłem tego pod uwagę zatem temat cały czas otwarty :-)

  nse,  28/05/2015

@SZKOLENIA.COM: oczywiście :)

  nse,  28/05/2015

@Cosmicbulletin: "Czyli ciśnienie na marsie w odniesieniu do grawitacji ziemskiej by wyniosło 0,9mm słupa wody, a na ziemi 0,3mm słupa wody ??" pomyliłem się miało być 3mm i 9mm słupa wody różnica w ciśnieniu na marsie i na ziemi ze względu na różnice w grawitacji ...

ZagaTka?....

Koszmity mają wiatry

Ciekawy artykuł. Gratuluję..Misja ExoMars Trace Gas Orbiter jest ekspansją i formą , próbą kolonizacji planety ze strony NASA i innych organizacji na naszej planecie ale bez porozumienia się z innymi cywilizacjami , z innych planet.

@Marek Lipski: Trudno się porozumieć nie znając innych zainteresowanych stron :) Masz może namiar na jakąś pozaziemską cywilizację?? Z przyjemnością przeprowadziłbym z nią jakiś ekskluzywny wywiad na mojego bloga :D

@Cosmicbulletin: poszukaj na Wiejskiej albo w Toruniu (Radio Maryja) - czasem odnoszę wrażenie, że tam siedzą sami kosmici.

W ekskluzywność wywiadu wątpię ale są duże szanse na niezapomniane wrażenia :-)

  nse,  29/05/2015

@Marek Lipski: Chyba nie zarejestrowano sprzeciwu ze strony jakieś obcej cywilizacji ??



Dodaj swoją opinię
W trosce o jakość komentarzy wymagamy od użytkowników, aby zalogowali się przed dodaniem komentarza. Jeżeli nie posiadasz jeszcze swojego konta, zarejestruj się. To tylko chwila, a uzyskasz dostęp do dodatkowych możliwości!
 

© 2005-2018 grupa EIOBA. Wrocław, Polska