Agency

Mars, methan a mystéria

10/08/2009 299 views 0 likes

Mars možná není tak spící planetou, jak se vědci dříve domnívali. Objev methanu v atmosféře uskutečněný v roce 2004 znamenal, že buď je na Marsu přítomen život, nebo že jeho vulkanická aktivita pod povrchem nevyhasla. ESA hodlá zjistit, která z těchto dvou variant je pravdivá. Ať to ale bude kterákoliv, půjde o důležitou změnu našeho pohledu na planetu, kterou jsme dosud považovali za biologicky i geologicky neaktivní.

Záhada s methanem začala krátce poté, co v prosinci 2003 sonda ESA Mars Express dorazila na oběžnou dráhu kolem Rudé planety. Jakmile její palubní spektrometr PFS (Planetary Fourier Spectrometer) začal sbírat data, tým Vittoria Formisana z organizace Istituto di Fisica dello Spazio Interplanetario CNR v Římě zaznamenal něco neočekávaného. Kromě atmosférických plynů, které byly předpokládané (jako například oxid uhličitý nebo vodní pára), nalezl také methan.

Ačkoliv jsou známé i způsoby, jak může být methan produkovaný bez přítomnosti života, jako třeba vulkanickou aktivitou, byla to právě biologická stopa, která v souvislosti s objevem vzbudila největší pozornost.

„Methan byl překvapením, nečekali jsme ho,“ uvádí Agustin Chicarro, hlavní vědec pro Mars v ESA. „Důvodem je skutečnost, že na Zemi je většina methanu v atmosféře spojena s pokročilými formami života, jako například s trávením dobytka. Ačkoliv jsou známé i způsoby, jak může být methan produkovaný bez přítomnosti života, jako třeba vulkanickou aktivitou, byla to právě biologická stopa, která v souvislosti s objevem vzbudila největší pozornost.“

Detekce methanu přístroji sondy Mars Express není izolovaným případem. Už v okamžiku, kdy byla sonda na své cestě, dva týmy astronomů využívající pozemské teleskopy nalezly stopy methanu nezávisle na sobě. Po pěti letech intenzivního studia potvrdila tento objev celá řada následných pozorování a planetární vědci nyní mají jistotu, že stojí před velkou záhadou.

Všeobecně se má za to, že methan může být v atmosféře Marsu stabilní kolem tří set let. Takže ať je zdrojem methanu cokoliv, mělo by jít o něco současného.

V lednu 2009 tým pod vedením Michaela Mummu z Goddardova kosmického střediska NASA publikoval výsledky svých měření, ze kterých vyplývá, že methan se koncentruje ve třech regionech planety. Také z nich plyne, že dochází k uvolňování methanu v současné době a díky tomu je pozorován dříve, než se stačí rozptýlit v atmosféře kolem celé planety.

Něco odebírá methan z atmosféry šestsetkrát rychleji, než modely, se kterými počítáme.

Věci následně dostaly rychlý spád. Namísto předpokládaných tří set let potřebných k přirozenému rozkladu methanu, tento prakticky zmizel do počátku roku 2006! Bylo jasné, že se na Marsu děje něco neobvyklého. „Domnívali jsme se, že plně rozumíme procesu chování methanu na Marsu, ale pokud jsou měření skutečně přesná, znamená to, že nám něco podstatného uniká,“ vysvětluje Franck Lefèvre z Université Pierre et Marie Curie v Paříži. Jinak také člen týmu podílejícího se na provozu spektrometru SPICAM.”

Společně se svým kolegou Françoisem Forgetem, vědcem zodpovědným v projektu Mars Express za studium atmosféry, Lefèvre začal studovat fenomén mizení methanu za pomoci počítačového modelu klimatu Marsu. „Prostě jsme k problému přistoupili jako vědci studující atmosféru – bez toho, že bychom chtěli řešit zdroj methanu,“ vysvětluje.

Výsledy zveřejněné minulý týden dokládají, že zatímco jejich počítačový model je schopen reprodukovat chování některých stopových složek atmosféry jako je oxid uhelnatý a ozón, není schopen reprodukovat právě chování methanu. „Něco prostě odebírá methan z atmosféry šestsetkrát rychleji, než modely, se kterými počítáme,“ říká Lefèvre. „Ruku v ruce s tím jde konstatování, že zdroj musí být šestsetkrát silnější, než jsme původně předpokládali, což je pozoruhodné číslo bráno pohledem pozemských geologických standardů.“

Podezření na odebírání methanu tímto tempem padá na vlastní povrch planety. Je přitom jedno, jestli je methan zachytávaný místním prachem nebo jej ničí vysoce reaktivní chemikálie, jako například hydroxid vodíku, jehož přítomnost prokázaly sondy Viking v sedmdesátých letech minulého století. Pokud platí druhá varianta, je povrch mnohem více nepřátelský vůči organickým molekulám (které obsahují uhlík), než jsme si dříve mysleli. To může komplikovat hledání stop minulého či současného života více, než jsme si byli ochotni připustit, a budoucí sondy budou muset proniknout velmi hluboko pod povrch, aby měly šanci setkat se se stopami života.

Je přitom jedno, jestli je methan zachytávaný místním prachem nebo jej ničí vysoce reaktivní chemikálie, jako například hydroxid vodíku.

V listopadu se pod patronací ESA a italské kosmické agentury ASI bude konat třídenní mezinárodní workshop, jehož cílem je pokusit se zodpovědět některé otázky týkající se záhady obepínajících methan na Marsu. Vědci se v jeho rámci sejdou, aby probrali plány a strategie pro budoucí studium methanu. Tým PFS přitom doufá, že na workshopu bude schopen prezentovat globální mapu methanu na Marsu. „V minulých měsících jsme udělali z mapování pomocí PFS nejvyšší prioritu,“ vysvětluje Olivier Witasse, projektový vědec ESA pro misi Mars Express.

V červenci přitom ESA uzavřela dohodu s americkou NASA o společných letech na Mars. Právě otázky související s methanem jsou přitom natolik zásadní, že se z nich bezpochyby stanou nosná témata budoucích misí. „Pochopit methan na Marsu se stává jedním z našich nejdůležitějších úkolů,“ uzavírá Witasse.

I když se otázky kolem methanu případně podaří zodpovědět, Mars zůstane jedním z míst, která vědce nepřestávají překvapovat a fascinovat.

Poznámka pro redaktory:

Článek „Pozorování proměn methanu na Marsu jsou nevysvětlitelná známou atmosférickou chemií a fyzikou“ od F. Lefèvra a F. Forgeta byl publikovaný v časopise Nature dne 6. srpna 2009.