NASA’nın Curiosity Rover’ı Mars’taki Gale Krateri’nde metan tespit etti; bu şaşırtıcı bir bulgu çünkü gezegende hiçbir yaşam belirtisi yok. Bilim adamları, metan seviyelerinin olağandışı dalgalanmalar gösterdiği ve gün içinde kaybolduğu bu emisyonların jeolojik kaynaklarını ve mevsimsel kalıplarını araştırıyorlar. (Sanatçının konsepti.) Kredi: SciTechDaily.com
Yakın zamanda yayınlanan bir makale, taşınabilir bir kimya laboratuvarının neden kurulduğunu açıklamaya yardımcı olabilir. NASACuriosity gezgini sürekli olarak Gale Krateri yüzeyine yakın gazın izlerini tespit etti.
NASA’nın Curiosity Mars Rover’ından gelen en şaşırtıcı keşif (metan gazının Gale Krateri’nin yüzeyinden sızdığı) bilim adamlarının kafalarını kaşımasına neden oldu.
Dünyadaki metanın çoğunu canlılar üretir. Ancak bilim insanları mevcut ya da antik yaşamın ikna edici işaretlerini bulamadılar. Marsve dolayısıyla orada metan bulmayı beklemiyordum. Ancak Curiosity’deki SAM veya Mars’ta Numune Analizi olarak bilinen taşınabilir kimya laboratuvarı, şimdiye kadar Mars yüzeyinde metanın tespit edildiği tek yer olan Gale Krateri’nin yüzeyine yakın gazın izlerini sürekli olarak tespit etti. Bilim insanları bunun muhtemel kaynağının yeraltındaki su ve kayaları içeren jeolojik mekanizmalar olduğunu varsayıyor.
Güney Amerika’nın Altiplano bölgesindeki tuzlu göllerle dolu Quisquiro tuz düzlüğü, bilim adamlarının NASA’nın Curiosity Rover’ının araştırdığı Mars’taki Gale Krateri’nde var olabileceğini düşündüğü türden bir manzarayı temsil ediyor. Kredi bilgileri: Maksym Bocharov
Eğer hikayenin tamamı bu olsaydı işler kolay olurdu. Ancak SAM, metanın Gale Krateri’nde beklenmedik şekillerde davrandığını buldu. Geceleri ortaya çıkar ve gündüzleri kaybolur. Mevsimsel olarak dalgalanıyor ve bazen normalden 40 kat daha yüksek seviyelere çıkıyor. Şaşırtıcı bir şekilde metan da atmosferde birikmiyor: ESA’lar ( Avrupa Uzay Ajansı) Özellikle atmosferdeki gazı incelemek için Mars’a gönderilen ExoMars Trace Gas Orbiter, metan tespit etmedi.
Neden bazı bilim araçları Kızıl Gezegendeki metanı tespit ederken diğerleri tespit edemiyor?
Curiosity’nin misyonunu yöneten, NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki proje bilimcisi Ashwin Vasavada, “Bu, pek çok olay örgüsünde sürprizlerle dolu bir hikaye” dedi.
Metan, Mars bilim adamlarını, gazın neden tuhaf davrandığını ve yalnızca Gale Krateri’nde tespit edildiğini açıklamayı amaçlayan laboratuvar çalışmaları ve bilgisayar modelleme projeleriyle meşgul ediyor. Bir NASA araştırma grubu yakın zamanda ilginç bir öneri paylaştı.
Bu, kırık kaya ve tozdan oluşan “toprak” olan sahte Mars regolitinin bir örneğidir. Bu, bilim adamlarının Mars’ta yaygın olarak bulunan perklorat adı verilen tuzun değişen konsantrasyonlarını aşıladığı beş örnekten biri. Her numuneyi NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki Mars simülasyon odasında Mars benzeri koşullara maruz bıraktılar. Yukarıdaki numunedeki kırılgan kümeler, tuz konsantrasyonunun çok düşük olması nedeniyle bu numunede bir tuz contasının oluşmadığını göstermektedir. Kredi bilgileri: NASA/Alexander Pavlov
Mart ayındaki bir gazetede rapor vermek Jeofizik Araştırma Dergisi: GezegenlerGrup, metanın – nasıl üretilirse üretilsin – kırık kaya ve tozdan oluşan “toprak” olan Mars regolitinde oluşabilecek katılaşmış tuzun altında saklanabileceğini öne sürdü. Daha sıcak mevsimlerde veya günün saatlerinde sıcaklık yükselip contanın zayıflaması durumunda metan dışarı sızabilir.
NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde gezegen bilimci olan Alexander Pavlov liderliğindeki araştırmacılar, contalar, örneğin üzerinden geçen küçük bir SUV büyüklüğündeki bir gezicinin basıncı altında çatladığında gazın nefesler halinde patlayabileceğini öne sürüyor. . Pavlov, ekibin hipotezinin, metanın neden yalnızca Gale Krateri’nde tespit edildiğini açıklamaya yardımcı olabileceğini söyledi; zira burası, Mars’ta bir robotun gezindiği ve yüzeyi deldiği iki yerden biri. (Diğeri, NASA’nın Perseverance gezgininin çalıştığı Jezero Krateri, ancak bu gezicide metan tespit cihazı bulunmuyor.)
Bu görüntü, Mars simülasyon odasından çıkarıldıktan sonraki sahte Mars “toprağı” örneğinin bir başka örneğidir. Yüzey katı bir tuz kabuğuyla kapatılmıştır. Alexander Pavlov ve ekibi, bir numunenin Mars benzeri koşullar altında üç ila 13 gün geçirdikten sonra ve yalnızca %5 ila %10 perklorat tuzu konsantrasyonuna sahip olması durumunda bir mühür oluştuğunu buldu. Numunenin metal bir kazma ile çizildiği orta kısımdaki renk daha açıktır. Açık renk, üst katmanın altında, numune simülasyon odasından çıkar çıkmaz havadaki nemi emerek kahverengiye dönen daha kuru bir toprağı gösterir. Kredi bilgileri: NASA/Alexander Pavlov
Pavlov, bu hipotezin kökenini, 2017’de yürüttüğü ilgisiz bir deneye kadar takip ediyor; bu deney, Mars’taki permafrost’un çoğu gibi, tuzla aşılanmış simüle edilmiş bir Mars permafrostunda (donmuş toprak) mikroorganizmaların yetiştirilmesini içeriyordu.
Pavlov ve meslektaşları, tuzlu su göllerinde ve Dünya’daki tuz açısından zengin diğer ortamlarda yaşayan halofiller olarak bilinen bakterilerin Mars’ta benzer koşullarda gelişip gelişemeyeceğini test etti.
Mikrop yetiştirme sonuçlarının sonuçsuz kaldığını söyledi, ancak araştırmacılar beklenmedik bir şeyi fark etti: Toprağın üst tabakası, tuzlu buzun süblimleşmesiyle bir tuz kabuğu oluşturdu, katı halden gaza dönüştü ve tuzu geride bıraktı.
Pavlov, “Şu anda bunun üzerinde pek düşünmüyorduk” dedi ancak 2019’daki toprak kabuğunu hatırladı. SAM’in ayarlanabilir lazer spektrometresi metan patlaması tespit etti kimse açıklayamadı.
Pavlov, “İşte o anda aklıma geldi” dedi. İşte o zaman kendisi ve bir ekip, sertleşmiş tuz contalarını oluşturabilecek ve çatlatabilecek koşulları test etmeye başladı.
Curiosity şu soruyu cevaplamak için yola çıktı: Mars, mikrop adı verilen küçük yaşam formlarını desteklemek için doğru çevresel koşullara sahip miydi? Görevinin başlarında Curiosity’nin bilimsel araçları, Mars’ın geçmişteki yaşanabilir ortamlarına dair kimyasal ve mineral kanıtlar buldu. Mars’ın mikrobiyal yaşama ev sahipliği yapmış olabileceği bir döneme ait kaya kayıtlarını keşfetmeye devam ediyor. Kredi bilgileri: NASA
Pavlov’un ekibi, Mars’ta yaygın olarak bulunan perklorat adı verilen tuzun değişen konsantrasyonları ile aşılanmış beş permafrost örneğini test etti. (Bugün Gale Krateri’nde muhtemelen permafrost yoktur, ancak mühürler uzun zaman önce, Gale’in daha soğuk ve buzlu olduğu zamanlarda oluşmuş olabilir.) Bilim insanları, NASA Goddard’daki bir Mars simülasyon odasında her numuneyi farklı sıcaklıklara ve hava basıncına maruz bıraktılar.
Pavlov’un ekibi periyodik olarak toprak örneğinin altına bir metan analoğu olan neon enjekte etti ve altındaki ve üstündeki gaz basıncını ölçtü. Numunenin altındaki daha yüksek basınç, gazın sıkıştığını ima etti. Sonuçta, Mars benzeri koşullar altında yalnızca %5 ila %10 perklorat konsantrasyonuna sahip numunelerde üç ila 13 gün içinde bir mühür oluştu.
Bu, Curiosity’nin Gale Krateri’nde ölçtüğünden çok daha yüksek bir tuz konsantrasyonu. Ancak oradaki regolit, sülfat adı verilen farklı türde tuz mineralleri açısından zengin; Pavlov’un ekibi, bir sonraki adımda bunların da mühür oluşturup oluşturamayacağını görmek için bunları test etmek istiyor.
Curiosity gezgini, Mars’ın iklimi kururken oluştuğuna inanılan bir bölgeye ulaştı.
Mars’taki metan üretimi ve yıkım süreçlerine ilişkin anlayışımızı geliştirmek, BM’nin önemli bir tavsiyesidir. 2022 NASA Gezegen Misyonu Kıdemli İncelemesive Pavlov’unki gibi teorik çalışmalar bu çaba için kritik öneme sahiptir. Ancak bilim insanları daha tutarlı metan ölçümlerine de ihtiyaçları olduğunu söylüyor.
SAM yılda yalnızca birkaç kez metan kokluyor çünkü bunun dışında ana işi yüzeyden numune almak ve kimyasal yapılarını analiz etmekle meşgul.
SAM’ın baş araştırmacısı Goddard’dan Charles Malespin, “Metan deneyleri yoğun kaynak gerektiriyor, dolayısıyla bunları yapmaya karar verdiğimizde çok stratejik olmamız gerekiyor” dedi.
Ancak bilim insanları, örneğin metan seviyelerinin ne sıklıkla yükseldiğini test etmek için Mars’ın birçok noktasından sürekli olarak metanı ölçen yeni nesil yüzey cihazlarının gerekli olduğunu söylüyor.
Vasavada, “Metan çalışmalarının bir kısmının, bu spesifik soruları yanıtlamaya daha fazla odaklanan gelecekteki yüzey uzay araçlarına bırakılması gerekecek” dedi.
Referans: “Mars Benzeri Koşullarda Tuzlu Toprak Contalarının Oluşumu ve Kararlılığı. Implications for Metan Variability on Mars”, Alexander A. Pavlov, James Johnson, Raul Garcia-Sanchez, Ariel Siguelnitzky, Chris Johnson, Jeffrey Davis, Scott Guzewich ve Prabhakar Misra, 09 Mart 2024, Jeofizik Araştırma Dergisi: Gezegenler.
DOI: 10.1029/2023JE007841
Merak tarafından inşa edildi JPLPasadena, Kaliforniya’da Caltech tarafından yönetilmektedir. JPL, NASA’nın Washington’daki Bilim Misyon Müdürlüğü adına göreve liderlik ediyor.