L'orbita di Mars Express in Europa ha catturato questa immagine di un Pianeta Rosso a metà luce nel dicembre 2012.
(Immagine: © ESA)
Potremmo essere un passo avanti verso il crack del mistero del metano su Marte.
La missione del rover Curiosity della NASA ha recentemente determinato livelli di metano nell'atmosfera di Marte ciclo stagionale, con un picco nell'estate settentrionale. Anche il robot a sei ruote ha rilevato due impennate fino ad oggi del gas all'interno del cratere Gale del Red Planet, largo 96 miglia (154 chilometri), una volta nel giugno 2013 e poi di nuovo tra la fine del 2013 e l'inizio del 2014.
Questi reperti hanno incuriosito gli astrobiologi, perché il metano è un possibile biosignatura. Sebbene il gas possa essere prodotto da una varietà di processi geologici, la stragrande maggioranza del metano nell'aria terrestre viene pompata da microbi e altre creature viventi.
Alcune risposte potrebbero presto essere all'orizzonte, perché la rilevazione di giugno 2013 è stata appena consolidata. Europa Orbiter Mars Express notato un picco anche dal trespolo di quella navicella spaziale in alto sopra il Pianeta Rosso, un nuovo studio riporta.
"Mentre sono state discusse osservazioni precedenti, inclusa quella di Curiosity, questa prima conferma indipendente di un picco di metano aumenta la fiducia nei rilevamenti", ha detto l'autore principale dello studio Marco Giuranna, dell'Istituto Nazionale di Astrofisica di Roma.
E non è tutto. Giuranna e il suo team hanno anche rintracciato la probabile fonte del pennacchio di giugno 2013 in una regione geologicamente complessa a circa 310 miglia (500 chilometri) a est del cratere Gale.
Soffi d'aria di Gale Crater air
I ricercatori hanno utilizzato i dati raccolti dallo strumento Planetary Fourier Spectrometer (PFS) di Mars Express, che ha anche annusato tracce di metano Red Planet nel 2004. (La navicella spaziale orbita su Marte da dicembre 2003.)
Giuranna, il principale investigatore della PFS, si era preparato per una sinergia con il team di Curiosity. Poco dopo il touchdown del rover nell'agosto 2012 all'interno di Gale, ha deciso di monitorare a lungo l'aria sopra il cratere, ha detto Giuranna.
È difficile misurare il metano del Pianeta Rosso dall'orbita di Marte, per una serie di ragioni, tra cui la bassa abbondanza del gas e il debole assorbimento. (Non è nemmeno un picnic che misura il metano di Marte dalla Terra, perché il metano molto più abbondante nell'atmosfera del nostro pianeta può complicare osservazioni e interpretazioni. Questi fattori aiutano a spiegare il dibattito sopra menzionato da Giuranna.)
Quindi, Giuranna e i suoi colleghi hanno sviluppato un nuovo approccio alla selezione, elaborazione e analisi dei dati PFS. Per il nuovo studio, hanno applicato questo approccio alle misurazioni effettuate sul cratere Gale durante i primi 20 mesi di La missione di Curiosity su Marte.
Hanno riscontrato un successo: un picco di circa 15,5 parti per miliardo (ppb) di metano in volume il 16 giugno 2013. Quello è stato solo un giorno marziano dopo che Curiosity ha rilevato un picco di quasi 6 ppb.
"Siamo stati molto fortunati, poiché questo non è il risultato di osservazioni coordinate", ha detto Giuranna a Space.com via e-mail. "Solo per caso!"
A proposito, i livelli di metano di fondo nell'aria del cratere Gale, misurati da Curiosity, vanno da circa 0,24 ppb a 0,65 ppb.
Tracciare la fonte
Il team di studio si è anche soffermato sulla possibile regione di origine del pennacchio di metano, usando due approcci indipendenti.
I ricercatori hanno diviso l'area intorno al cratere Gale in una serie di quadrati, ognuno dei quali misurava quasi 155 miglia (250 km) su un lato. Hanno quindi utilizzato simulazioni al computer per creare 1 milione di scenari di rilascio di metano per ogni quadrato, per valutare la probabilità di ciascuno come fonte per il gas Gale. Gli scienziati hanno anche studiato la geologia di ciascun quadrato, alla ricerca di caratteristiche che potrebbero essere associate all'emissione di metano, come linee di faglia e intersezioni di faglie.
"Sorprendentemente, abbiamo visto che la simulazione atmosferica e la valutazione geologica, eseguite indipendentemente l'una dall'altra, suggerivano la stessa regione di provenienza del metano, che si trova a circa 500 km a est di Gale", ha detto Giuranna. "Questo è molto eccitante e in gran parte inaspettato."
Quella potenziale regione di origine potrebbe contenere metano intrappolato sotto il ghiaccio, ha aggiunto.
"Quel metano potrebbe essere rilasciato episodicamente lungo faglie che attraversano il permafrost a causa della fusione parziale del ghiaccio, dell'accumulo di pressione del gas indotto dall'accumulo di gas durante la migrazione o delle sollecitazioni dovute alle regolazioni planetarie o all'impatto del meteorite locale", hanno scritto i ricercatori nel nuovo studio , che è stato pubblicato online oggi (1 aprile) sulla rivista Nature Geoscience.
C'è ancora molto lavoro da fare
Il documento non affronta l'origine ultima del metano, sia esso sfornato da microbi marziani o reazioni che coinvolgono acqua calda e alcuni tipi di roccia. E gli scienziati non sanno se il metano rilevato è stato prodotto di recente o molto tempo fa; dopotutto avrebbe potuto essere intrappolato sotto il ghiaccio per eoni.
Ma il nuovo studio potrebbe aiutare i ricercatori ad arrivare alla fine di tali domande alla fine. Ad esempio, Mars Express esaminerà in dettaglio la potenziale regione di origine in futuro, ha affermato Giuranna. E altri veicoli spaziali, come il Trace Gas Orbiter (TGO) che annusa il metano - parte del russo-europeo Programma ExoMars - potrebbe farlo anche.
In effetti, la squadra di Giuranna è coinvolta con il Missione TGO, che è arrivato su Marte nell'ottobre 2016. E sono in corso misure coordinate TGO-Mars Express. Il team PFS intende inoltre applicare le sue nuove tecniche di analisi all'intero set di dati dello strumento, ha affermato Giuranna.
"Il follow-up è molto importante per comprendere meglio il metano su Marte", ha affermato. "Stiamo raccogliendo pezzi di un puzzle e abbiamo bisogno di più pezzi per capire meglio cosa sta succedendo."
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