ESAs Mars-kredsløb så ikke den seneste Curiosity-metan briste

I juni, NASAs Curiosity-rover rapporterede om det hidtil højeste udbrud af metan, men hverken ESA's Mars Express eller ExoMars Trace Gas Orbiter registrerede nogen tegn på den illusive gas, på trods af at de flyver over samme sted på samme tidspunkt.

Metan er af en sådan fascination, fordi en stor del på Jorden er genereret af levende ting. Man ved, at metan har en levetid på flere hundrede år, før den nedbrydes af Solens stråling, så det faktum, at det er opdaget på Mars, tyder på, at det er blevet sluppet ud i atmosfæren for nylig - også selvom selve gassen blev genereret for milliarder af år siden.

Metan-mysteriet på Mars har haft mange drejninger i de seneste år med både uventede og ikke-detekteringer. Tidligere i år blev det rapporteret, at ESA's Mars Express havde opdaget en signatur, der matchede en af ​​Curiositys detektioner inde fra Gale Crater.

En nylig stigning fra Curiosity, målt den 19. juni 2019, og den højeste endnu på 21 ppbv, tilføjer mysteriet, fordi foreløbige analyser tyder på, at Mars Express ikke opdagede nogen ved denne lejlighed. (Til sammenligning, koncentrationen af ​​metan i jordens atmosfære er omkring 1800 ppbv, hvilket betyder, at for hver milliard molekyler i et givet volumen, 1800 er metan.)

Mars Express-målingerne blev taget på Mars dagtid omkring fem timer efter Curiositys nattemålinger; data indsamlet af Mars Express over en dag før afslørede heller ingen underskrifter. I mellemtiden var Curiositys aflæsninger vendt tilbage til baggrundsniveauer, da der blev taget yderligere målinger i de følgende dage.

Mars Express-måleteknikken gør det muligt at udlede data helt ned til Mars-overfladen med dets detektionsgrænse omkring 2 ppbv.

ESA-Roscosmos Trace Gas Orbiter (TGO), den mest følsomme detektor for sporgasser på Mars, opdagede heller ikke noget metan, mens han fløj i nærheden inden for et par dage før og efter Curiositys påvisning.

Generelt, TGO er i stand til at måle på niveauer af dele pr. trillion og få adgang ned til omkring 3 kilometers højde, men det kan afhænge af hvor støvet atmosfæren er. Da der blev foretaget målinger på lave breddegrader den 21. juni 2019, atmosfæren var støvet og overskyet, resulterer i, at målinger nås 20-15 km over overfladen med en øvre grænse på 0,07 ppbv.

Den globale mangel på metan registreret af TGO bidrager til det overordnede mysterium, og bekræftelse af resultaterne af de forskellige instrumenter holder alle teams beskæftiget.

"Hvis man tager resultaterne sammen, tyder det på, at den seneste stigning målt af Curiosity var meget kortvarig - mindre end en mars-dag - og sandsynligvis lokal, " siger Marco Giuranna, hovedefterforsker for det planetariske Fourier-spektrometer ombord på Mars Express, der bruges til at detektere metan.

"Curiosity målte metanet om natten, og hvis den blev frigivet på det tidspunkt, vi ville forvente, at det var blevet fanget nær overfladen indtil solopgang, før det hurtigt blev blandet og transporteret væk. Som resultat, der ville ikke være nogen chance for, at den blev opdaget af Mars Express eller TGO.

"Til sammenligning, spidsen, vi medmålte i 2013, må have været af længere varighed eller mere intens ved kilden - som vi mener var uden for Gale Crater - sådan at den også kunne detekteres af vores instrument på Mars Express."

Holdene fortsætter med at undersøge indflydelsen af ​​atmosfærisk cirkulation mellem dag og nat, og hvis placeringen af ​​Curiosity inde i et nedslagskrater spiller en rolle. De studerer også måden, hvorpå metan ødelægges, i tilfælde af at gassen bliver absorberet af overfladebjergarter igen, før den cirkuleres bredere ud i atmosfæren.

"At kombinere observationer fra overfladen og fra kredsløb med fremtidige koordinerede observationer vil hjælpe os med at forstå opførselen af ​​metan i atmosfæren, med ikke-detektioner som den fra TGO, der giver øvre grænser, begrænsninger og vigtig kontekst, " tilføjer Håkan Svedhem, ESA's TGO-projektforsker.