Mars’ methaan-mysterie blijft en er komt nog een mysterie bij: de zuurstof

Het methaan mysterie op Mars blijft onopgelost. De Curiosity rover detecteerde in juni dit jaar het hoogste percentage methaan in de atmosfeer tot nu toe: 21 deeltjes per miljard deeltjes atmosfeer in een volume (21 ppbv). ESA’s Mars Express satelliet kwam vijf uur later over en kon geen methaan detecteren. Een dag ervoor vloog deze satelliet ook al over en vond toen eveneens geen methaan. Mars Express heeft een detectielimiet van 2 ppbv.

How_to_create_and_destroy_methane_at_Mars_pillars.jpg
Hoe methaan op Mars gemaakt en vernietigd zou kunnen worden (ESA)

ESA’s Trace Gas Orbiter (TGO), de meest gevoelige detector van methaan in een baan rond Mars, kwam een paar dagen voor en een paar dagen na de meting van Curiosity over. TGO heeft een detectielimiet van 0,7 ppbv, maar ook deze vond geen methaan. Hoe dit kan, is nog altijd niet duidelijk.

Curiosity vond er onlangs trouwens nog een mysterie bij: het percentage zuurstof in de atmosfeer. Dat Mars heel weinig zuurstof in de atmosfeer had (0,16%), wisten we al langer. Maar Curiosity was in staat om het percentage met de seizoenen te volgen, net als de methaan. Astronomen hadden gedacht dat de hoeveelheid zuurstof zou stijgen en dalen met het kooldioxide (CO2) gehalte.

mars_seasonal_oxygen_gale_crater.jpg
Door Curiosity gemeten zuustof en methaan percentages (credits: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard)

’s Winters vriest het CO2 aan op de poolkappen. ’s Zomers wordt het weer gasvormig en stijgt de luchtdruk. Gedacht werd dat zuurstof gelijk met de kooldioxide zou stijgen en dalen. Maar in de zomer steeg het zuurstofgehalte veel harder dan verwacht mocht worden. In de winter verdween de zuurstof weer. Astronomen hebben nog niet een echt idee hoe dit kan. Mogelijk is er een onbekend chemisch proces gaande. Opvallend is dat het zuurstof en methaan percentage tegelijk lijken te stijgen en dalen.

 

Bronnen:

http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ESA_s_Mars_orbiters_did_not_see_latest_Curiosity_methane_burst

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/with-mars-methane-mystery-unsolved-curiosity-serves-scientists-a-new-one-oxygen

 

Coverafbeelding: ESA

Curiosity doet chemische analyses en maakt een selfie

De Curiosity rover is de afgelopen maanden druk bezig geweest met onderzoek naar klei in het gebied waar het nu rijdt. Nu de boor weer gebruikt kan worden om monsters te nemen, heeft Curiosity meerdere monsters aangeboord. Een ervan is in september onderzocht in Curiosity’s lab. En dit monster was zo belangrijk, dat men er een speciaal experiment mee deed.

Curiosity heeft 74 kleine cupjes waarin monsters kunnen worden gebracht. In die cupjes wordt een monster dan verhit en de gassen die er vanaf komen worden vervolgens geanalyseerd. Negen van die cupjes bevatten een vloeibaar oplosmiddel. Hiermee kunnen aminozuren en andere organische stoffen gedetecteerd worden. Dit is pas de tweede keer sinds de landing in 2012 dat zo’n “nat” chemie experiment wordt uitgevoerd. Pas volgend jaar wordt verwacht dat we te horen krijgen wat dit experiment opgeleverd heeft.

Dit gebied waar Curiosity rijdt is dan ook wetenschappelijk zeer interessant. Toen de Gale krater gekozen werd als landingsplaats voor Curiosity, was dat in belangrijk mate om dit gebied met kleigesteenten te onderzoeken. Klei is een materiaal waarin organische stoffen goed in behouden worden.

Na het boren en het onderzoek in het lab, had Curiosity tijd om een selfie te nemen. De foto is een compositie van 57 afzonderlijke foto’s die op 11 oktober met de camera op de robotarm genomen zijn. (Een hogere resolutie versie van 8938 x 11845 is te vinden op de site van JPL).

pia23378-annotated-1041.jpg

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-selfie-shows-curiosity-the-mars-chemist

The Design and Engineering of Curiosity – Emily Lakdawalla.

 

Australisch team vind mogelijke verklaring voor methaan mysterie op Mars

Waarom vond de Curiosity rover veel meer methaan dan de Europese Trace Gas Orbiter (TGO) boven de Gale krater? Een team van Australische wetenschappers denkt een mogelijke reden gevonden te hebben. Curiosity vond vorig jaar 8 keer meer methaan (410 deeltjes per billioen in volume) dan TGO, maar het deed die meting ’s nachts. ’s Nachts vindt er minder convectie (warmtestroming) plaats. Methaan dat uit de grond sijpelt blijft zo in grotere concentratie boven het oppervlak.

Als de zon op komt, dan wordt de convectie aanzienlijk groter. Genoeg om het methaan zodanig te verdunnen in de omliggende atmosfeer om overdag op de lage waarden van TGO uit te komen. De wetenschappers berekenden dat als je rekening houd met convectie, zowel de metingen van Curiosity als TGO kunt verklaren. Er zou dan dagelijks 2,8 kg methaan uit de bodem van de Gale krater omhoog moeten komen om beide waarden op te leveren. Ze denken dat toekomstige metingen van andere lokaties, zoals die van de nog te lanceren Mars 2020 en ESA’s Rosalind Franklin rovers, deze hypothese kan testen.

Bron: https://phys.org/news/2019-08-closer-methane-mystery-mars.html

Coverfoto: JPL/NASA

Curiosity rover meet hoge piek methaan

De Mars Curiosity rover heeft een nieuwe piek van methaan gemeten in de Gale krater. Dat was aanvankelijk niet officieel gecommuniceerd, maar de New York Times heeft dat opgevangen. Gegevens die donderdag en vrijdag binnenkwamen wezen op een piek van 21 ppb (parts per billion). Dat is drie keer de piek die in 2013 gemeten werd en die onlangs geverifieerd werd door Mars Express. Het is wel een voorlopige uitkomst. Er moeten nog allerhande correcties doorgevoerd worden.

Het Curiosity team besloot dit weekend wel onmiddellijk extra methaan metingen te doen. Ook Mars Express kwam net op dezelfde dag van de metingen in zijn baan over de Gale krater. Het zal dus interessant zijn om te zien of deze satelliet de metingen kan bevestigen. Wetenschappers zullen nog wel even bezig zijn om alle gegevens door te werken.

Ondertussen doet Curiosity ook nog metingen aan gesteente dat hele fijne lagen laat zien. Misschien leert dat ons iets over de mate van natte en droge perioden in de vroege geschiedenis op Mars.

Curiosity-MAHLI-Sol-2441-June-19-2019-2.jpg
Het gesteente dat de maan Beauly kreeg laat een fijne gelaagdheid zien.

 

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/curiosity-detects-unusually-high-methane-levels

http://www.leonarddavid.com/curiosity-mars-rover-outcrop-observations/?fbclid=IwAR3kHFho2mZZJGIWPgXlJzEIVBxSZa8WxKQ_Z_Ju1I1q-TKKbB0xLs_0biE

Curiosity rover onderzoekt gebied met veel klei

Hier op deze blog is het al een tijdje stil rond de Mars-rover Curiosity. Onterecht. Curiosity is onlangs in een gebied terecht gekomen, dat astronomen hoog op hun verlanglijstje hadden staan toen ze de missie voor Curiosity opstelden: een gebied met veel klei. Klei vormt vrijwel altijd bij aanwezigheid van water. En Curiosity heeft een lab aan boord waarmee aangeboorde monsters van die klei onderzocht kunnen worden.

Curiosity heeft twee keer een monster aangeboord. De eerste keer op een steen die de naam “Aberlady” kreeg. Maar de boor zorgde ervoor dat de steen opgetild werd. Omdat het team niet zeker was of het monster wat ze verkregen hadden van de steen was of het zand eronder, gooiden ze het monster weg en probeerden het een tweede keer.

aberlady-before-and-after.gif
Het resultaat van de boorpoging op de steen genaamd “Aberlady”. Animatie gemaakt door Emily Lakdawalla.

Dit monster, geboord van een nabijgelegen steen genaamd “Kilmarie”, was wel goed en is inmiddels onderzocht in het lab (Sample Analysis at Mars). Het kost nog wel even tijd voor we de resultaten van die analyse te horen krijgen.

 

 

 

 

20190528_sol2410_clouds2.gif
Een animatie van lichtende nachtwolken gefotografeerd op sol 2410 (18 mei 2019) en gemaakt door Justin Coward.

Curiosity is zich niet alleen aan het richten op de grond, maar ook op de lucht. Het heeft lichtende nachtwolken gefotografeerd. Vanuit Nederland kunnen rond deze tijd soms (Aardse) lichtende nachtwolken gezien worden. Het zijn wolken op grote hoogte (70-80 km) die onder speciale condities vormen. Curiosity heeft ze eerder waargenomen op Mars. Om ze te fotograferen is wel 10 tot 70 seconden sluitertijd nodig, vandaar dat ze wat spectaculairder lijken.

20190410_2356MH0007210010804566C00_DXXX_stitch_scalebar.jpg
Een mozaiek van afgeronde kiezeltjes gemaakt op sol 2356 (24 maart 2019) van een gebied genaamd Glen Torridon. De opmerkelijk afgeronde steentjes wijst erop dat er behoorlijk wat water gestroomd moet hebben. Foto bewerkt door Emily Lakdawalla.

 

Bronnen:

http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2019/curiosity-update-sols-2313-2387.html

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasas-curiosity-mars-rover-finds-a-clay-cache

http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2019/curiosity-noctilucent-clouds.html

Curiosity filmde zonsverduisteringen op Mars

Zonsverduisteringen komen ook op Mars voor. Of misschien moet je het “maansovergangen” noemen. Want in tegenstelling tot een totale zonsverduistering door onze maan, zijn Phobos en Deimos niet groot genoeg om de zon te bedekken. Je zult er dan ook geen corona zien, zoals dat bij totale zonsverduisteringen op Aarde wel het geval is.

PIA23133
De zonsverduistering door Phobos.
PIA23134.gif
De verduistering door Deimos.

Hoe dan ook, vorige maand filmde de Curiosity rover de overgangen van Phobos op 26 maart (of sol 2359) en Deimos op 17 maart (of sol 2350). En dat leverde meer dan mooie plaatjes op. Op deze manier kunnen ook de banen van beide manen bepaald worden. Je zou denken dat die goed genoeg bekend zijn, maar door invloeden van de zwaartekracht van Mars, Jupiter en beide manen op elkaar veranderen die steeds een klein beetje.

Phobos is twee-en-half keer zo klein als Deimos, maar Deimos staat veel verder van Mars. Daarom

Ook filmde een van de navigatie camera’s de schaduw van Phobos. Je ziet wel dat het donkerder wordt.

PIA23135.gif

Dit was overigens niet de eerste keer dat een verduistering van de zon op Mars gezien werd. In 2004 fotografeerde Opportunity een overgang van Phobos en in 2013 zag Curiosity Phobos eveneens voor de zon gaan.

 

Bronnen:

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7366

Mars Express bevestigt vondst methaan door Curiosity

In juni 2013 detecteerde de Mars rover Curiosity een piek in het methaan gehalte in de atmosfeer. ESA’s Mars Express heeft deze piek nu bevestigt. Hiervoor is oude data van Mars Express’ Planetary Fourier Spectrometer (PFS) met nieuwe methoden verwerkt, zodat het methaan signaal beter zichtbaar is. Een dag nadat Curiosity zijn meting deed, kwam Mars Express over hetzelfde gebied.

De hoeveelheid gemeten methaan is heel laag. Mars Express mat 15 deeltjes per miljard (qua volume). Maar dat zou betekenen dat er die dag 46 ton methaan aanwezig was in het geobserveerde gebied van 49.000 vierkante kilometer. Tien andere observaties van Curiosity konden niet door Mars Express gedetecteerd worden. Mogelijk omdat de hoeveelheid onder de detectiegrens lag.

Mars_Express_matches_methane_spike_measured_by_Curiosity.jpg

De wetenschappers van het PFS instrument denken dat de methaan vrij gekomen is door kleine scheuren in het permafrost. In het oosten van de Gale krater, waar Curiosity is, is een gebied waar waterijs niet ver onder de oppervlakte ligt. Tijdens de zomer zou het vrij kunnen komen. Dit methaan zou nog steeds geologisch van oorsprong kunnen zijn, of restanten van door leven gemaakt methaan dat lang in of onder het ijs opgeslagen lag. De hoop is dat ESA’s Trace Gas Orbiter (TGO) meer inzicht kan geven. Deze kan methaan veel gevoeliger waarnemen. Tot nu toe vond TGO echter nog niets.

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/Mars_Express_matches_methane_spike_measured_by_Curiosity