Studi sebelumnya menunjukkan bahwa metana di atmosfer Mars bervariasi sepanjang musim Mars. Penelitian baru menunjukkan fluktuasi harian. Sangat menarik karena, di Bumi, gas metana terikat dengan kehidupan mikroba.
Potret diri penjelajah Curiosity di Mars. Gambar melalui NASA / JPL-Caltech / MSSS / ANU.
Misteri metana Mars telah menjadi berita lagi akhir-akhir ini, dimulai dengan sebuah penelitian yang diumumkan awal bulan ini yang mengatakan bahwa itu kemungkinan. tidak disebabkan oleh erosi angin batu. Sekarang, penelitian baru lainnya telah menyempurnakan estimasi gas metana di atmosfer Mars, menunjukkan bagaimana konsentrasi berubah selama satu hari Mars saja.
Studi peer-review, yang dipimpin oleh John Moores di York University di Kanada, diterbitkan di Surat Penelitian Geofisika pada 20 Agustus 2019. Menurut Moores:
Studi baru ini mendefinisikan kembali pemahaman kita tentang bagaimana konsentrasi metana di atmosfer Mars berubah dari waktu ke waktu, dan ini membantu kita untuk memecahkan misteri yang lebih besar tentang apa sumbernya.
Itu sumber metana Mars adalah misteri sejati. Dari mana datangnya metana? Di Bumi, gas metana dapat dikaitkan dengan kehidupan mikroba. Gagasan mikroba hidup di Mars telah lama membangkitkan minat para astronom. Berbagai pesawat ruang angkasa yang dikirim ke Mars telah mencari tanda-tanda kehidupan, tetapi sejauh ini tidak ada tanda-tanda kehidupan telah terungkap. Pada tahun 2018, para ilmuwan mengumumkan bahwa variasi musiman metana Mars dapat dikaitkan dengan mikroorganisme. Atau variasi dalam metana dapat diproduksi dengan cara geologis. Ini teka-teki yang menarik!
Penelitian baru melibatkan data dari Trace Gas Orbiter (TGO) dan penjelajah Curiosity. Keingintahuan, di Gale Crater, telah mendeteksi semburan metana pada waktu yang berbeda dalam beberapa tahun terakhir, dan analisis menunjukkannya memuncak di musim panas dan menghilang di musim dingin.
Sekarang, studi baru menunjukkan bahwa tingkat metana berubah selama satu hari Mars juga. Moores mencatat:
Pekerjaan terbaru ini menunjukkan bahwa konsentrasi metana berubah setiap hari. Kami dapat - untuk pertama kalinya - menghitung satu angka untuk laju rembesan metana di Gale Crater di Mars yang setara dengan rata-rata 2,8 kg per hari Mars.
Diagram menunjukkan siklus musiman metana yang dideteksi oleh penjelajah Curiosity di Gale Crater. Studi baru menunjukkan bahwa metana bervariasi dalam konsentrasi setiap hari juga. Gambar melalui Program Eksplorasi NASA / JPL-Caltech / Mars.
Dari kertas:
ExoMars Trace Gas Orbiter dan Curiosity Rover telah mencatat jumlah metana yang berbeda di atmosfer di Mars. Trace Gas Orbiter mengukur sangat sedikit metana (<50 bagian per triliun volume) di atas 5 km di atmosfer yang diterangi matahari, sementara Curiosity mengukur jauh lebih banyak (410 bagian per triliun volume) di dekat permukaan pada malam hari. Dalam makalah ini kami menjelaskan kerangka kerja yang menjelaskan kedua pengukuran dengan menyarankan bahwa sejumlah kecil metana merembes keluar dari tanah terus-menerus. Pada siang hari, sejumlah kecil metana ini dengan cepat dicampur dan diencerkan oleh konveksi yang kuat, yang mengarah ke tingkat keseluruhan yang rendah di atmosfer. Pada malam hari, konveksi berkurang, memungkinkan metana menumpuk di dekat permukaan. Saat fajar, konveksi meningkat dan metana di dekat permukaan dicampur dan diencerkan dengan atmosfer yang jauh lebih banyak. Dengan menggunakan model ini dan konsentrasi metana dari kedua pendekatan, kami dapat - untuk pertama kalinya - menempatkan satu angka pada laju rembesan metana di Kawah Gale yang kami temukan setara dengan 2,8 kg per hari di Mars. Pesawat ruang angkasa masa depan yang mengukur metana di dekat permukaan Mars dapat menentukan berapa banyak metana merembes keluar dari tanah di lokasi yang berbeda, memberikan wawasan tentang proses apa yang menciptakan metana di permukaan bawah permukaan.
Pengamatan teleskopik di Mars juga menunjukkan konsentrasi metana memuncak di bulan-bulan musim panas. Gambar melalui NASA / Trent Schindler / Wikipedia.
Temuan harus memberikan lebih banyak petunjuk tentang sumber metana, yang bisa bersifat biologis atau non-biologis, setidaknya untuk metana yang terdeteksi di sekitar Kawah Gale. Tim mampu merekonsiliasi data antara TGO dan Curiosity, yang telah menyajikan teka-teki. Sementara Curiosity mendeteksi lonjakan kadar metana, TGO tidak. Seperti yang dijelaskan Moores:
Kami dapat menyelesaikan perbedaan ini dengan menunjukkan bagaimana konsentrasi metana jauh lebih rendah di atmosfer pada siang hari dan secara signifikan lebih tinggi di dekat permukaan planet pada malam hari, karena perpindahan panas berkurang.
TGO berfokus pada analisis tingkat atas atmosfer, yang mungkin menjelaskan mengapa ia merindukan ledakan metana di dekat tanah, atau mungkin karena lonjakan metana bersifat musiman.
Variasi musiman dan harian bisa konsisten dengan biologi - seperti dalam mikroba - sebagai sumber metana, tetapi masih ada penjelasan geologis yang masuk akal juga. Menurut Penny King di Universitas Nasional Australia (ANU):
Beberapa mikroba di Bumi dapat bertahan hidup tanpa oksigen, jauh di bawah tanah, dan melepaskan metana sebagai bagian dari limbah mereka. Metana di Mars memiliki sumber-sumber lain yang mungkin, seperti reaksi batuan-air atau bahan-bahan pembusuk yang mengandung metana.
Ilustrasi menggambarkan proses apa yang bisa membuat dan menghancurkan metana di Mars. Metana kemungkinan besar berasal dari bawah permukaan dan dilepaskan ke atmosfer melalui retakan di bawah permukaan. Gambar melalui ESA.
Sementara apa yang menciptakan metana masih belum diketahui, sebagian besar ilmuwan sekarang berpikir itu berasal dari bawah tanah, secara berkala dilepaskan melalui retakan. Ini lagi bisa konsisten dengan biologi atau geologi. Sumber geologis dapat mencakup interaksi batuan-air atau clathrates metana es yang mengandung metana dan melepaskannya selama suhu yang lebih hangat. Jika itu adalah batu dan air, itu masih akan menjadi temuan yang menarik, menunjukkan masih ada air cair di bawah tanah dan setidaknya beberapa proses geologi aktif residual. Itu saja dapat memberikan habitat yang bagus untuk mikroba, bahkan jika mereka tidak menghasilkan metana sendiri.
Apa pun penjelasan metana itu ternyata, itu akan memberikan wawasan yang menarik ke dalam proses geologis atau biologis saat ini di planet merah.
Intinya: Sebuah studi baru menunjukkan bagaimana metana di atmosfer Mars bervariasi dalam konsentrasi setiap hari, bukan hanya musiman.