Mi történik a Marson? Váratlan felfedezést tett a NASA robotja

Először mérik a légkört alkotó gázok szezonális változásait a marsi Gale-kráterben. Az eredmények döbbenetes felfedezéshez vezettek: az oxigén – ami a legtöbb földi élőlény számára nélkülözhetetlen – viselkedése a vörös bolygón jelenleg egyetlen ismert kémiai folyamattal sem magyarázható.

A Curiosity marsjáróra szerelt kémiai labor (SAM) három marsi éven keresztül (ami 6 földi évnek felel meg) gyűjtötte az adatokat, ezek elemzése alapján mára tudjuk, hogy a felszíni atmoszféra pontosan milyen gázokból is tevődik össze:

• 95 százalék szén-dioxidból,
• 2,6 százalék molekuláris nitrogénból,
• 1,9 százalék argonból,
• 0,16 százalék molekuláris oxigénből
• és 0,06 százalék szén-monoxidból.

Arról is van információnk, hogy a légnyomás évenkénti változásával a légkör felépítése hogyan módosul. Amikor beáll a tél, és a szén-dioxid a pólusoknál kifagy a légkörből, a légnyomás csökken; a tavaszi, nyári olvadás során azonban a gáz visszakerül az atmoszférába és a légnyomás ismét növekszik. Ugyanezt a szezonálisan változó mintázatot követi a nitrogén és az argon szintje is.

A kutatók arra számítottak, hogy az oxigén sem fog máshogy viselkedni, ám mégsem ez történt:

az említett gáz szintje tavasszal és nyáron 30 százalékkal megemelkedett, majd a tél beálltával ismét lecsökkent.

Ez a jelenség, kisebb változásokkal ugyan, de minden tavasszal megismétlődött, ami arra utal, hogy

valami oxigént állít elő, majd von ki a légkörből.

Forrás: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Amiket eddig kizártak

Amikor először felfigyeltünk erre, nagyon megdöbbentünk"

– nyilatkozta Sushil Atreya, a Michigani Egyetem kutatója, aki a Journal of Geophysical Research: Planets című folyóiratban megjelent publikáció társszerzője is egyben.

A szakértők először nem is nagyon tudtak mit kezdeni a helyzettel. Alaposan megvizsgálták az egyes műszereket, de azok hibátlanul működtek. Aztán arra gondoltak, hogy a szén-dioxid, vagy a vízmolekulák szétesésével kerül az extra oxigén a levegőbe, de ez az elmélet sem stimmelt több okból:

egyrészt ehhez ötször több vízre lenne szükség, mint ami a légkörben van, és a szén-dioxid bomlása is túl lassú folyamat ahhoz, hogy ilyen gyorsan, ennyi oxigén kerüljön az atmoszférába.

Mi a helyzet az oxigén szintjének csökkenésével? Vajon a Nap által kibocsájtott sugárzás atomjaira bontja az oxigénmolekulákat, amik így eltávoznak az űrbe? A tudósok szerint erre sincs sok esély, mivel a folyamat teljes lejátszódásához legalább 10 évre lenne szükség.

Az oxigén szezonális változásainak grafikonja Forrás: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard

Az oxigén és a metán kapcsolata

Egy biztos: az oxigén viselkedése kísértetiesen hasonlít a metánéhoz. A metán átlagosan 0,00000004 százalékos arányban van jelen a Gale-kráterben, ami olyan kevés, hogy még a legkifinomultabb műszerek is csak nehezen képesek kimutatni. Az eddigi vizsgálatok azt találták, hogy a metán szintje évszakonként változik, és

megmagyarázhatatlan módon nyaranta drámai, 60 százalékos kiugrást produkál.

A kutatók most arra gyanakodnak, hogy bármi is okozza a metán változásait, ugyanez a tényező felelős az oxigén viselkedéséért is. Alkalmanként úgy tűnik, a két gáz szintjének fluktuálása egyszerre történik.

Biotikus vagy abiotikus forrás?

Az oxigén és a metán két módon keletkezhet: termelhetik organizmusok vagy a légkörbe kerülhet abiotikusan (azaz geológiai folyamatok révén). A kutatók mindkét lehetőséget számításba veszik, de sajnos a Curiosity műszerei nem fogják tudni egyértelműen megválaszolni a kérdést. A szakértők jelen pillanatban az abiotikus magyarázat mellett teszik le a voksukat, de természetesen semmi sem zárható ki teljesen, így egyelőre a mikrobiális eredetet sem vetik el.

A kutatócsoport egy része szerint a marsi talaj tavaszi kiolvadásával kerülhet oxigén a légkörbe. Ezt arra alapozzák, hogy évtizedekkel ezelőtt a Viking űrszonda kimutatta, hő és nedvesség hatására oxigén szabadulhat fel a marsi talajból.

E régi kísérletet ugyanakkor nem a tavaszi időszakban végezték el, hanem egészen más körülmények között, ráadásul számos probléma mellett nem magyarázza az oxigénszint drasztikus visszaesését sem.

A Viking leszállóegység felvétele Forrás: NASA/JPL

Megint nem opció, hogy a nagyenergiájú sugárzás szabadítaná ki a talajból az oxigén molekulákat; több millió évre van szükség ugyanis ahhoz, hogy annyi oxigén gyűljön össze a talajban, ami egyetlen tavaszi kiugrást előidéz. Márpedig ez a hatalmas oxigénszint-emelkedés minden tavasszal megtörténik.

A SAM tehát tovább gyűjti a légköri adatokat, a tudósok pedig ezzel párhuzamosan keresik a lehetséges forrást. A szakértők a későbbi marsi expedícióktól is sokat remélnek.

Forrás: NASA