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 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

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

Mars had mogelijk netwerken van ondergrondse meren.

Mars Express heeft aanwijzingen gevonden dat er vroeger ondergrondse meren op Mars zijn geweest, die met elkaar in verbinding stonden. Vorig jaar werden aanwijzingen gevonden voor een ondergronds meer dat nu nog vloeibaar water zou kunnen bevatten. Maar daar gaat dit onderzoek niet over. Wetenschappers hebben voor dit onderzoek gekeken naar 24 extra diepe kraters en de sporen van grondwater daarin.

Evolution_of_water-filled_basins_over_time.jpg
De evolutie van een krater met grondwater.  (Afbeelding: NASA/JPL-Caltech/MSSS en F. Salese et al. (2019))

Ze vonden kenmerken die alleen ontstaan konden zijn in aanwezigheid van water. Voorbeelden zijn valeien in de kraters die uitgekerfd zijn door grondwater. En delta’s die gevormd zijn door stijgende en dalende waterniveaus. De aanwijzingen van waterniveaus komen overeen met het niveau van de Martiaanse oceaan die er 3 tot 4 miljard jaar geleden zou zijn geweest.

Bron:

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/First_evidence_of_planet-wide_groundwater_system_on_Mars

Credits coverfoto: NASA/JPL-Caltech/MSSS