Çalışma, Curiosity’nin Mars’taki metanı örneklemesi için en iyi zamanları öngörüyor

Metanın Mars’ın atmosferinde ilk kez 20 yıl önce tespit edilmesinden bu yana, bilim adamları onun kökenlerini ve Kızıl Gezegende nasıl taşındığını ortaya çıkarmak için çabaladılar. NASA’nın Gale kraterindeki Curiosity gezgini tarafından toplanan atmosferik örneklerden yapılan ölçümler, metan seviyelerinde günler ve mevsimler boyunca dalgalanmalar olduğunu ortaya koyuyor, ancak değişkenliğin zamanlamasını ve nedenlerini kesin olarak belirlemek zor oldu. Muhtemelen yüzey altı mikropları tarafından üretilen bu emisyonlar, Mars’ta yaşamın hayati kanıtlarını sağlayabilir. Ancak örnekleme, Curiosity’nin sınırlı kaynaklarını zorluyor; bu nedenle hem dalgalanmaların neden oluştuğunu hem de örneklerin en iyi ne zaman yakalanacağını belirlemek çok önemli.

Johns Hopkins Üniversitesi’nde çevre mühendisliği doktora adayı olan John Ortiz’in liderliğindeki yakın tarihli bir araştırmaya göre, barometrik pompalama, gazların gezegenin yüzeyinin altından düzensiz ama öngörülebilir aralıklarla atmosferine getirilmesinden sorumlu olabilir. Bu doğal mekanizma, şu anda 11. yılında olan Curiosity misyonu için değerli bilgiler barındırabilir.

Çevre Sağlığı ve Mühendisliği Bölümü’nden Ortiz, “Barometrik pompalama, atmosferik basınçtaki değişikliklerin gazları yer altı kaya gözeneklerinden yüzeye doğru itip çekebildiği bir süreçtir” dedi. “Tıpkı Dünya’da olduğu gibi, Mars’ta da günlük atmosferik basınç değişiklikleri büyük ölçüde güneşten gelen ısınmadan kaynaklanıyor; geceleri daha soğuk havanın basıncı daha yüksek, gündüzleri ise daha sıcak havanın basıncı daha düşük. Yer, esas olarak metan gibi gazları ‘soluyabilir’. Atmosfer basıncı düşük olduğunda onları çatlaklardan yüzeye doğru itiyor, hava basıncı yüksek olduğunda ise yeraltına çekiyor.”

Takımın sonuçları şu şekilde görünür: Jeofizik Araştırma Dergisi: Gezegenler. Araştırmacılar arasında Ortiz’in Johns Hopkins, Los Alamos Ulusal Laboratuvarı, Purdue Üniversitesi ve Freshwater Trust’taki meslektaşları da vardı.

Araştırmaları için araştırmacılar, metanın Mars yüzeyinin altında nasıl hareket ettiğini ve atmosfere nasıl karıştığını simüle etmek için bilgisayar modellerini kullandılar. Daha sonra simüle edilmiş metan konsantrasyonlarını Curiosity gezgininin ölçümleriyle karşılaştırdılar. Mars’ın hava durumu ve atmosferik basınçları Dünya’nınkinden çok daha az kaotik olduğundan, araştırmacılar zaman içinde atmosferik metan seviyelerine ilişkin tahminlerde bulunabildiler.

Araştırmacıların bilgisayar simülasyonlarının önemli bir bulgusu, Mars’ta gün doğumundan hemen önce oluşan metan “püskürmesi”ydi; bu bilgi, Gale kraterindeki metan dalgalanmalarını karakterize etmek için mevcut bir kampanyanın parçası olarak bir dizi atmosferik örnekleme deneyi gerçekleştirirken Curiosity’ye rehberlik edebilir.

“Çalışmamız, Curiosity’nin veri toplaması için, her biri bize metan dolaşımı ve taşıma süreçleri hakkında farklı şeyler söyleme potansiyeline sahip birkaç önemli zaman penceresi öneriyor. Bunların, metan dalgalanmalarının zamanlamasını kısıtlamak için en iyi şansı sunduğunu düşünüyoruz ve umarız, Johns Hopkins’te çevre sağlığı ve mühendislik profesörü ve Ortiz’in doktora danışmanı Harihar Rajaram, “Bu çizgi bizi Mars’tan nereden geldiğini anlamaya daha da yaklaştırıyor” dedi.

Yazarlar arasında şunlar yer almaktadır: Johns Hopkins Üniversitesi’nde doçent olan Kevin Lewis; Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndan bilim adamı Phillip Stauffer; Perdue Üniversitesi’nde profesör olan Roger Wiens; ve Freshwater Trust’ta hesaplamalı hidrolog olan Dylan Harp.