За прв пат во историјата на вселенските истражувања, научниците ги измерија сезонските промени во гасовите што го исполнуваат воздухот директно над површината на кратерот Гејл на Марс. Како резултат, забележале нешто збунувачки: кислородот, гасот што повеќето суштества на Земјата го користат при дишење, се однесува на начин што научниците не можат да го објаснат преку познатите хемиски процеси.
За време на три години на Марс (односно речиси шест на Земјата), инструмент во преносната лабораторија Sample Analysis at Mars (SAM) внатре во Кјуриосити роверот на NASA, го вдишувал“ воздухот кај Гејл кратерот и го анализирал неговиот состав. Резултатите потврдиле дека атмосферата на Марс се состои 95% од јаглерод диоксид (CO2), 2.6% молекуларен азот (N2), 1.9% аргон (Ar), 0.16% молекуларен кислород (O2) и 0.06% јаглерод моноксид (CO). Воедно тие откриле како молекулите се мешаат и циркулираат во зависност од промените на притисокот на воздухот во текот на годината. Овие промени се предизвикани кога во зима CO2 гасот замрзнува над половите притоа намалувајќи го притисокот на воздухот на планетата проследен со редистрибуција на воздухот за да се одржи рамнотежата на притисокот. На пролет и лето, кога CO2 испарува, притисокот се крева.
Во оваа околина, научниците откриле дека азот и аргон следат предвидливи сезонски шеми, зголемувајќи ја и намалувајќи ја концентрацијата со текот на годината, релативно на тоа колку CO2 има во воздухот кај Гејл кратерот. Истото очекувале да биде случај и со кислородот, но тоа не било така. Наместо тоа, количината на гас во воздухот се зголемувала во текот на пролетта и летото за дури 30%, а потоа се намалувало на нивоа кои хемијата ги предвидува за есен. Оваа шема се повторувала секоја пролет, при што количината на кислород додадена во атмосферата варирала, посочувајќи дека нешто го произведува, а потоа го одзема.
Заслуги: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard
Веднаш штом научниците ја откриле енигмата на кислородот, експертите за Марс почнале да работат на нејзино објаснување. Најпрво неколку пати ја провериле точноста на инструментот кој го користеле за мерење на гасовите: Quadrupole Mass Spectrometer. Инстриментот бил во ред. Потоа ја земале во предвид можноста дека молекули на јаглерод диоксид (CO2) или молекули на вода (H2O) би можеле да испуштат кислород при нивното распаѓање во атмосферата, што би довело до краткорочен пораст на вредностите. Но и тоа било исклучено како опција бидејќи нема доволно вода на Марс за да произведе дополнителен кислород, а јаглерод диоксидод се распаѓа пребавно за да може да произведе кислород во толку кратко време. Што е пак со намалувањето на кислородот? Дали сончевата радијација би можела да ги разложи молекулите кислород на два атоми кои подоцна ќе исчезнат во вселената? И ова не е возможно, бидејќи научниците заклучиле дека на кислородот би му требале најмалку 10 години да исчезне при овој процес.
За научниците кои ја проучуваат планетата Марс, ова е сличен проблем со оној со метанот. Метанот константно се наоѓа во Гејл кратерот во многу мали количини (во просек околу 0.00000004%), така што и најсензитивните инструменти едвај го детектираат. Сепак, прилагодливиот ласерски спектометар (Tunable Laser Spectrometer) на SAM успеал да го измери и да открие дека истиот се намалува за околу 60% во летните месеци, од досега необјасниви причини. Всушност и метанот драматично и случајно се зголемува, нешто што научниците сѐ уште се обидуваат да го објаснат.
Со новите откритија за кислородот, тимот научници си го поставува прашањето дали постои сличност помеѓу хемијата која е одговорна за сезонските варијации кај метанот и онаа кај кислородот. Повремено изгледа дека гасовите флуктуираат во тандем.
Заслуги: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard
Кислородот и метанот можат да се произведат и биолошки (на пример од микроби) и абиотички (од хемија поврзана со вода и карпи). Научниците ги разгледуваат сите опции, иако немаат убедливи докази за биолошка активност на Марс. Кјуриосити нема инструменти што можат дефинитивно да покажат дали изворот на метанот или кислородот на Марс е биолошки или геолошки. Научниците очекуваат дека небиолошките објаснувања се со поголема веројатност и вредно работат на нивно целосно разбирање.
Тимот на Мелиса Треинер ја зема во предвид и почвата на Марс како извор на екстра кислород на пролет. Познато е дека почвата е богата со кислород како дел од соединенија како што се водород пероксид и перхлорат и постојат експерименти од пред неколку декади кои покажуваат дека почвата на Марс при зголемена температура и влажност може да ослободи кислород. Но овие експерименти се изведени при доста поразлични услови и не го објаснуваат падот во кислородот. И други можни објаснувања, како високо-енергетска радијација на почвата, не се покажале како доволно добри до сега, објавиле научниците во нивната статија.
Sunset at the Viking Lander 1 Site
Единствени претходни вселенски летала со инструменти способни за мерење на составот на воздухот на Марс беа Viking леталата на НАСА, кои пристигнаа на планетата во 1976 година. Нивните експерименти опфатиле само неколку денови на Марс, така што не биле во можност да ги откријат сезонски промени на различните гасови. Новите мерења на SAM се првите што го направија тоа. SAM ќе продолжи да ги мери атмосферските гасови со цел научниците да можат да соберат подетални податоци во текот на секоја сезона. Во меѓувреме, Треинер и нејзиниот тим се надеваат дека и други експерти на Марс ќе помогнат во решавање на мистеријата за кислород.
Превод: Даница Ѓорѓевска
Извор: https://www.nasa.gov
