Afbeelding tegoed: ESA
Beschouwd als suggestief voor leven, wordt een atmosfeer van methaan op een andere planeet beschouwd als een van de vier beste kandidaten voor het detecteren van bewoonbare omstandigheden met behulp van teledetectie en telescoopspectrografen. Hoewel methaan zowel door biologische als niet-biologische processen kan worden gemaakt, wordt het ook door niet-biologische middelen afgebroken, dus een hoge concentratie wordt vaak geïnterpreteerd als een bron die het moet aanvullen. Als het metabolisme die bron is, kunnen enkele van de voorwaarden voor een stabiel ecosysteem in het spel zijn.
Op aarde zijn er vier gassen die verband houden met de aanwezigheid van leven en bewoonbare omstandigheden: waterdamp, kooldioxide, methaan en moleculaire zuurstof (O2, of zijn proxy, ozon O3). Water is essentieel voor alle biologie die we tegenwoordig begrijpen, terwijl de uitwisseling van kooldioxide en zuurstof het collectieve ademhalingstoestel vormt voor fotosynthese en ademende werelden. Het dominante gas op Mars is tegenwoordig veruit kooldioxide.
Met methaan zijn er enkele methanogene organismen die dit gas nodig hebben om in hun levensonderhoud te voorzien. Methanogenese zet kooldioxide om in methaan. Aangezien sterke chemische reacties methaan snel vernietigen (oxideren) aan het oppervlak van Mars, moet er, als er vandaag methaan wordt gevonden, een aanvulling zijn die een aanwijzing geeft voor actieve biologie. Een dergelijke biosynthese laat een alomtegenwoordige handtekening van leven achter, zelfs in specimens waar geen fossielen zichtbaar zijn.
Michael J. Mumma van het Goddard Space Flight Center meldde voor het eerst op een poster van een recente planetaire conferentie [DPS] dat zijn eerste zoektocht naar methaan met beide op de grond gebaseerde infraroodtelescopen iets interessants had gevonden. Zijn onderzoek leverde intrigerende tekenen op van wat misschien de spectraallijn van methaan in de atmosfeer van Mars is.
Deze hints zijn nu bevestigd door de Europese orbiter, Mars Express. Met behulp van een instrument genaamd de Planetary Fourier Spectrometer (PFS), identificeerde het werk dat in Nature magazine werd gerapporteerd de karakteristieke spectrale vingerafdruk van methaan. "We hebben methaan gedetecteerd in concentraties van tien delen per miljard", zegt Vittorio Formisano van het Institute of Physics of Interplanetary Space in Rome en de hoofdonderzoeker van het PFS-team.
De huidige atmosfeer van Mars is 99% dunner dan die van de aarde. De oppervlaktetemperatuur is gemiddeld -64 F (-53 C), maar varieert tussen 200 onder nul tijdens poolnachten tot 80 F (27 C) op de middagpieken nabij de evenaar. Het globale beeld van Mars wordt soms terrestrisch vergeleken met droge gebieden in Antarctica, alleen kouder.
Koolstof, stikstof en methaan zouden de gasvoorlopers zijn van wat nodig zou zijn om Mars in stand te houden of te transformeren van zijn huidige onherbergzame toestand naar een warmere, microbe-vriendelijke planeet. Omdat onderzoekers denken dat methaan minder dan 300 jaar in de atmosfeer van Mars kan blijven, kan worden aangenomen dat alle methaan die ze vinden voortkomt uit recente biologische processen, bijvoorbeeld geproduceerd door methaanproducerende bacteriën. Deze nauwe band geeft methne de minder wetenschappelijke naam van moerasgas.
De Europese Mars Express-missie kan methaan detecteren in de atmosfeer van Mars. Zoals Agustin Chicarro, Mars Express-projectwetenschapper zei, zullen deze 'onderzoeken aanwijzingen geven waarom het noorden van de planeet zo glad is en het zuiden zo ruig, hoe de Tharsis- en Elysium-heuvels werden opgetild en of er actieve vulkanen op Mars bestaan . '
Er zijn enkele problemen bij het proberen de geschiedenis van methaan en andere broeikasgassen op Mars te begrijpen. Er zijn op Mars geen aanwijzingen voor grote kalksteenafzettingen uit de eerste miljard jaar, die rechtstreeks verband zouden houden met grote hoeveelheden C02, een broeikasgas.
Methaan - dat op natuurlijke wijze kan worden aangemaakt door vulkaanuitbarstingen of kan worden geproduceerd door primitief leven - kan dus een ontbrekend stuk van de puzzel zijn om uit te zoeken of organische restanten ooit een oer-Mars zouden hebben onderhouden. De laatste periode van actief vulkanisme op Mars is ruim voor de laatste 300 jaar dat methaan kan overleven in de atmosfeer van Mars van vandaag. Tracy Gregg, vulkanoloog van de Universiteit van Buffalo, vertelde Astrobiology Magazine, "de jongste oppervlakteactieve activiteit die tot nu toe is ontdekt (en waarschijnlijk 1 miljoen jaar oud is, die als vrij jong wordt beschouwd, en mogelijk" actief "is op Mars), bevindt zich in een regio met geen enkele grote vulkanische structuur. ” Mars 'gigantische vulkaan Mons Olympus was tot 100 miljoen jaar geleden actief.
Eerdere waarnemingen hadden gespeculeerd op methaanconcentraties van wel 50-70 delen per miljoen, niet op wat Mars Express ontdekte als tien delen per miljard. Dit lage niveau kan waarschijnlijk geen globaal patroon in stand houden dat doet denken aan een biosfeer, maar kan lokale ecologieën ondersteunen als methaan een ondergrondse bron heeft. Wat de uiteindelijke concentratie ook is, zijn verschijning in zo'n onstabiele atmosfeer is belangrijk geworden om de mysteries van een martiaanse biosfeer te ontrafelen. Het meest genoemde voorbeeld van een martiaanse methaaneconomie is een diepe biosfeer van methaanrijke biochemie of anerobe methanogenen.
Oorspronkelijke bron: Astrobiology Magazine
