يتكون الغلاف الجوي للمريخ من 95٪ من ثاني أكسيد الكربون ، و 3٪ من النيتروجين ، و 1.6٪ من الأرجون ، ويحتوي على كميات صغيرة من الأكسجين والماء ، بالإضافة إلى كميات ضئيلة من الميثان. وقد أصبح اللغز محيرًا أكثر قليلاً ، حيث يبدو أن عمر غاز الميثان في جو المريخ أقصر مما كان يعتقد العلماء في الأصل. باستخدام ملاحظات من المريخ العالمي المساح - الذي عمل في المدار لمدة عشر سنوات تقريبًا - حددت مجموعة من العلماء من إيطاليا الميثان في الغلاف الجوي للمريخ يدوم أقل من عام.
أعلن العلماء سيرجيو فونتي (جامعة ديل سالينتو) وجوسيبي مارزو (وكالة ناسا أميس) عن نتائجهم لتطور الميثان على مدى ثلاث سنوات من المريخ في مؤتمر علوم الكواكب الأوروبي في روما.
قال فونتي: "توجد كميات صغيرة فقط من الميثان في الغلاف الجوي للمريخ ، قادمة من مصادر محلية للغاية". "لقد نظرنا إلى التغيرات في تركيزات الغاز ووجدنا أن هناك اختلافات موسمية وسنوية أيضًا. يمكن أن يكون مصدر الميثان نشاطًا جيولوجيًا أو قد يكون بيولوجيًا - لا يمكننا أن نقول في هذه المرحلة. ومع ذلك ، يبدو أن الحد الأعلى لعمر الميثان هو أقل من عام في الغلاف الجوي للمريخ ".
تكون مستويات الميثان أعلى في الخريف في نصف الكرة الشمالي ، مع قمم محلية تبلغ 70 جزءًا في المليار ، على الرغم من أنه يمكن اكتشاف الميثان في معظم أنحاء الكوكب في هذا الوقت من العام. هناك انخفاض حاد في الشتاء ، مع شريط ضعيف فقط بين 40-50 درجة شمالًا. تبدأ التركيزات في البناء مرة أخرى في الربيع وترتفع بسرعة أكبر في الصيف ، وتنتشر عبر الكوكب.
"أحد الأشياء المثيرة للاهتمام التي وجدناها هو أنه في الصيف ، على الرغم من أن نمط التوزيع العام هو نفسه تمامًا كما هو الحال في الخريف ، إلا أن هناك بالفعل مستويات أعلى من الميثان في نصف الكرة الجنوبي. قد يكون هذا بسبب الدوران الطبيعي الذي يحدث في الغلاف الجوي ، ولكن يجب تأكيده من خلال المحاكاة الحاسوبية المناسبة "، قال فونتي.
هناك ثلاث مناطق في نصف الكرة الشمالي حيث تكون تركيزات الميثان أعلى بشكل منهجي: Tharsis و Elysium ، مقاطعتا البركان الرئيسيتان ، و Arabia Terrae ، التي تحتوي على مستويات عالية من جليد المياه الجوفية. تكون المستويات أعلى من ثارسيس ، حيث يمكن للعمليات الجيولوجية ، بما في ذلك magmatism والنشاط الحراري المائي والطاقة الحرارية الأرضية أن تكون مستمرة.
"من الواضح أن أعلى التركيزات مرتبطة بأكثر المواسم والمواقع دفئًا حيث توجد ظروف جيولوجية مواتية وبالتالي بيولوجية مثل نشاط الحرارة الجوفية وترطيب قوي. وقال فونتي إن ارتفاع الطاقة المتاحة في الصيف يمكن أن يؤدي إلى إطلاق الغازات من العمليات الجيولوجية أو تفشي النشاط البيولوجي.
آليات إزالة الميثان من الغلاف الجوي ليست واضحة أيضًا. لن تكسر العمليات الضوئية الغاز بسرعة كافية لمطابقة الملاحظات. ومع ذلك ، يمكن للعمليات التي تقودها الرياح أن تضيف مؤكسدات قوية إلى الغلاف الجوي ، مثل بيركلورات الملح شديدة التفاعل ، والتي يمكن أن تمتص الميثان بسرعة أكبر.
سنوات المريخ هي ما يقرب من ضعف سنوات الأرض. استخدم الفريق ملاحظات من مطياف الانبعاث الحراري (TES) على مساحي المريخ العالمي بين يوليو 1999 وأكتوبر 2004. درس الفريق إحدى السمات الطيفية المميزة للميثان في ما يقرب من 3 ملايين من رصدات TES ، مع متوسط البيانات معًا للتخلص من الضوضاء.
قال فونتي: "دراستنا هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام بيانات من مطياف مداري لمراقبة الميثان على مدى فترة طويلة". لقد أتاحت لنا مجموعة بيانات TES الضخمة متابعة دورة الميثان في جو المريخ بدقة واكتمال غير مسبوقين. ستكون ملاحظاتنا مفيدة للغاية في تقييد أصول وأهمية الميثان المريخي ".
تم اكتشاف الميثان لأول مرة في الغلاف الجوي للمريخ بواسطة التلسكوبات الأرضية في عام 2003 وتم تأكيده بعد عام بواسطة المركبة الفضائية مارس اكسبريس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. في العام الماضي ، أظهرت الملاحظات باستخدام التلسكوبات الأرضية أول دليل على دورة موسمية.
المصدر: مؤتمر علوم الكواكب الأوروبية
