Открытие TGO вновь поднимает вопрос о метане на Марсе

Спектрометрический комплекс ACS (Atmospheric Chemistry Suite), установленный на борту орбитального аппарата TGO, зарегистрировал линии поглощения углекислого газа и озона, которые ранее не наблюдались ни на Земле, ни в космосе. Это открытие вновь поднимает вопрос о наличии метана в марсианской атмосфере.

Вопрос о наличии метана на Марсе давно уже не дает покоя ученым. Этот газ считается одним из потенциальных биомаркеров. Дело в том, что он достаточно быстро распадается в атмосфере под действием ультрафиолетового излучения Солнца. Поэтому метан должен пополняться из какого-то источника — например, вулканического или же биологического.

Проблема заключается в том, что результаты поисков этого газа в марсианской атмосфере противоречат друг другу. Так, марсоход Curiosity несколько раз отмечал «метановые всплески», в то время как тому же TGO не удавалось их подтвердить. Однако результаты новых измерений, возможно, заставят ученых пересмотреть предыдущие выводы.

TGO искал полосы поглощения метана на длине волны 3,3 мкм. В этой же части спектра находятся полосы поглощения молекул воды и углекислого газа. Из последнего более чем на 95% состоит марсианская атмосфера. В ходе анализа данных ученые отметили небольшие уменьшения сигнала в отдельных спектральных полосах. Вначале это сочли ошибкой калибровки данных. Однако после более тщательной обработки «артефакты» не исчезли, и даже наоборот — удалось обнаружить около 30 слабых линий поглощения, положение которых не соответствовало ни одной из тех, что уже содержались в спектрометрических базах данных. Явление наблюдалось на малых (ниже 20 км) высотах над поверхностью Марса.

Более детальный анализ позволил высказать предположение, что речь идет об открытии новой полосы поглощения основного изотополога углекислого газа (молекула которого состоит из наиболее распространенных изотопов углерода и кислорода — ¹²С и ¹⁶O), возникающей в результате магнитно-дипольного перехода. До наблюдений TGO эта полоса считалась запрещенной — она не регистрировалась ни на Земле, ни в космосе, почему и отсутствует в спектроскопических базах данных. Кроме того, спектрометрам аппарата удалось детектировать озон на длине волны 3 мкм на малых высотах над поверхностью планеты.

По словам специалистов миссии, обе полосы поглощения — и углекислоты, и озона — находятся именно там, где они ожидали увидеть метан. Следовательно, открытие может заставить ученых существенно пересмотреть методы поиска этого газа. Кроме того, полученные результаты позволят лучше понять, как молекулы CO₂ и O₃ взаимодействуют друг с другом и с солнечным светом, а значит — помогут прояснить химию процессов, протекающих в марсианской атмосфере.

По материалам: https://www.roscosmos.ru