< «Чанъэ-4» вышел на орбиту вокруг Луны и установил связь с ретранслятором «Цюэцяо»

TGO не обнаружил метана на Марсе

Орбитальный космический аппарат TGO, являющийся частью совместного российско-европейского проекта «ЭкзоМарс-2016», не нашел в марсианской атмосфере даже следов метана. Верхний предел на его содержание составляет 50 частей на триллион.

---

Владислава Ананьева

Метан – одна из малых составляющих марсианской атмосферы, при этом история его поисков напоминает лихо закрученный детектив. 

Началось все еще в конце XX века. Наземные наблюдения на Канадско-Французско-Гавайском телескопе (CFHT) в 1999 году помогли определить среднее содержание метана в атмосфере Марса – 10 ± 3 ppbv (миллиардных объемных долей). Более точные наблюдения на инфракрасном телескопе IRTF в 2003 году показали, что распределение метана резко неравномерно – больше всего его было над Большим Сыртом, над Собейской землей (Terra Sabae) и в районе Нильского рва (Nili Fossae). Максимум концентрации составил ~45 ppbv (в летнее время над экваториальной областью). Планетный Фурье-спектрометр на европейской станции «Марс-Экспресс» в 2004 году измерил среднюю концентрацию метана на уровне 15 ± 5 ppbv с указанием на то, что она меняется от места к месту. Пик концентрации метана был обнаружен на уровне 45 ppbv и располагался в северной полярной области.

Однако уже в феврале 2006 года наблюдения на IRTF показали, что содержание метана над долиной Маринера составляет всего около 10 ppbv и падает ниже 3 ppbv за пределами этой области. В декабре 2009 года был получен только верхний предел на содержание метана – 7-8 ppbv. Наконец, измерение содержания метана, проведенное марсоходом Curiosity в кратере Гейла вскоре после посадки, показало отсутствие этого вещества в марсианской атмосфере.

Марсоход Curiosity замерял содержание метана в атмосфере по ходу своего следования по дну кратера Гейла с помощью инструмента SAM. 6 замеров, проведенные в первые 234 солов после посадки, показали отсутствие метана. Однако в 466, 474, 504 и 526 солы (29 ноября и 6 декабря 2013 года, 6 и 28 января 2014 года) измеренное содержание метана резко выросло и достигло 7-9 ppbv. Интересно, что в 573 и 684 солы (17 марта и 19 июля 2014 года) оно снова упало практически до нуля!

Стало ясно, что содержание метана в атмосфере Марса испытывает сильные вариации как в пространстве (от места к месту), так и во времени.

Чтобы разрешить загадку марсианского метана, на борту КА TGO, являющегося частью совместного российско-европейского проекта «ЭкзоМарс-2016», было установлено сразу два высокоточных спектрографа – бельгийский NOMAD и российский ACS. Оба инструмента получают спектры марсианской атмосферы на просвет в моменты, когда «с точки зрения» космического аппарата Солнце заходит за планету или выходит из-за нее. Точность обеих спектрографов исключительно высока (почти на два порядка выше, чем точность предыдущих инструментов). В 2016 году КА TGO вышел на орбиту вокруг Марса, и оба спектрографа были успешно включены и откалиброваны. Однако метана не обнаружил ни тот, ни другой! Верхний предел на содержание этого газа составляет 0.05 ppb, причем наблюдения охватывают почти весь срез атмосферы вплоть до поверхности.

Чем же так интересен метан на Марсе? В углекислотной, пронизанной солнечным ультрафиолетом марсианской атмосфере этот газ долго существовать не может – он должен фотохимически разрушаться с характерным временем ~300 лет. Таким образом, наличие метана означает и наличие каких-то его источников. На Земле большая часть метана вырабатывается микроорганизмами, а часть высвобождается в химической реакции взаимодействия минерала оливина, углекислого газа и горячей воды геотермальных источников. На Марсе пока не обнаружено ни микробной жизни, ни современной геотермальной активности, поэтому загадочное появление и не менее загадочное исчезновение метана вызывает неподдельный интерес.

Пока полученные результаты обескураживают, однако ученые не теряют оптимизма. TGO продолжит работу как минимум до 2022 года, а значит, охватит наблюдениями не менее двух марсианских лет. Curiosity тоже смог обнаружить метан лишь спустя 6 месяцев после посадки. В будущем метан на Марсе либо все-таки будет обнаружен, либо ученые получат еще более жесткие верхние пределы на его наличие. 

Источники: https://www.sciencemag.org/news/2018/12/martian-methane-spotted-2004-has-mysteriously-vanished?utm_campaign=news_weekly_2018-12-14&et_rid=334594834&et_cid=2548705
https://www.nkj.ru/news/32953/
http://solarsystem.nasa.gov/news/display.cfm?News_ID=48524
http://www.sciencemag.org/content/early/2014/12/15/science.1261713.full.pdf?ijkey=wh80Qt3dcQZKw&keytype=ref&siteid=sci
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4413

---