Ученые предположили, что источником неожиданных выбросов метана в атмосфере Марса, зафиксированных ранее марсоходом Curiosity, является слой вечной мерзлоты, где содержится в замороженном виде этот газ. В ходе геологических процессов участки вечной мерзлоты разрушаются, что ведет к освобождению газа. Потенциальным местом выбросов называют область к северо-востоку от кратера Гейл.
Первый всплеск метана на Марсе был замечен 16 июня 2013 года прибором SAM (Sample Analysis at Mars) марсохода Curiosity в кратере Гейл. Тогда концентрация метана в марсианской атмосфере кратковременно возросла в десять раз. В течение 20 месяцев такое явление обнаруживалось более десятка раз. Ученые предложили целый ряд гипотез, объясняющих появление метана. Подробнее о них можно прочитать в отдельном очерке.
В нынешнем исследовании Марко Джуранна (Marco Giuranna) и его коллеги из Национального института астрофизики в Риме воспользовались данными, которые собрал орбитальный аппарат Mars Express. На нем установлен, в частности, планетарный фурье-спектрометр (PFS), который был разработан учеными Национального института астрофизики и Национального института физики межпланетного пространства. Он работает в инфракрасном диапазоне и предназначен для создания карты температур марсианской атмосферы и определения ее химического состава.
PFS использовался для поиска метана в районе кратера Гейл с декабря 2012 по июль 2014 года. Выброс был обнаружен им только один раз 16 июня 2013 года, в тот же день, что и марсоходом Curiosity. Это первый в истории исследований случай, когда такое событие было подтверждено независимым наблюдением. По данным Curiosity, концентрация метана составила 5,78 частей на миллиард, по наблюдениям Mars Express, в атмосферном столбе над кратером она равнялась 15,5 частей на миллиард.
Пытаясь отследить источник метана, ученые разделили обширную область вокруг кратера на квадраты со стороной размером 250 километров. Исследователи из Королевского бельгийского института космической аэрономии в Брюсселе использовали компьютерные модели для воспроизведения миллиона различных сценариев выбросов в каждом квадрате. Тем временем геологи из США и Италии тщательно исследовали эту территорию, стараясь найти особенности рельефа, связанные с выбросом метана.
«Примечательно, что мы увидели, как моделирование атмосферы и геологическая оценка, выполненные независимо друг от друга, позволили предположить один и тот же регион происхождения метана, который находится примерно в 500 км к востоку от Гейла», – говорит Марко Джуранна. Это множество плосковершинных гор к северо-востоку от кратера. Они известны под названием Aeolis Mensae («столовые горы Эолида»). Там имеется ряд геологических разломов, которые могли привести к разрушению вечной мерзлоты и выбросу метана, заключенного в ней.
Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.
