Vozítko Curiosity podle očekávání napsalo další kapitolu v příběhu „metanové záhady“ na planetě Marsu. Naštěstí se ukázalo, že jde o kapitolu zajímavější, než se čekalo, určitě ne však poslední. Tým projektu Curiosity zprávu o výsledcích publikoval na webových stránkách časopisu Science a práce je zdarma zde.
Nejprve si ale zrekapitulujme předchozí díly: metan byl na Marsu poprvé zjištěn v roce 2003 z paluby sondy Mars Express na oběžné dráze nad planetou. Měření potvrdily i další týmy, a to v poměrně (na podmínky Marsu) vysokých koncentracích. Vzbudilo to tehdy veliký zájem, protože metan na Zemi pochází hlavně od mikroorganismů a představa života na Marsu je prostě neodolatelná. K údivu vědců se ovšem metan z měření brzy ztratil a už se neobjevil.
Jedním z úkolů Curiosity tedy bylo pokusit se tuto záhadu vysvětlit. Brzy po přistání vozítko mohlo potvrdit, že na planetě se metan nevyskytuje vytrvale a hojně, jak jsme psali v našem starším článku. Další týdny a měsíce ukázaly, že metan občas přes detektory „zavane“. Za svůj 20měsíční pobyt na planetě zaznamenalo vozítko Curiosity celkem čtyřikrát náhlé a prudké zvýšení množství metanu v atmosféře. Jako by si planeta trochu ulevila.
Laboratorní demonstrace měřicí komory uvnitř laserového spektrometru, kterým Curiosity zkoumá složení atmosféry Marsu.
Maximální koncentrace dosahovala hodnot kolem sedmi až devíti molekul na miliardu (tzv. ppb, parts per bilion), po většinu doby byla zhruba desetkrát nižší, tedy necelou jednu molekulu metanu na miliardu jiných - což je trochu méně, než předpovídaly modely, podle kterých plyn má vznikat i při rozkladu organických molekul z kosmického prachu padajícího na planetu. Ale rozdíl není nijak dramatický. Zajímavější je ,že v roce 2003 měla koncentrace dosáhnout zhruba několika desítek částic na miliardu, takže v údajích je stále „zmatek“ a nerýsuje se z nich úplně jasný obrázek toho, co se na Marsu děje. (Na Zemi hodnota koncentrace metanu dosahuje cca 1 800 ppb.)
Plyn v atmosféře nevydrží, protože ho rozkládá ultrafialové záření dopadající na atmosférou nechráněný povrch Marsu, takže výkyvy jasně ukazují, že plyn na planetě vzniká neustále. Největší záhadou je jak. Uvádí se, že zhruba 90-95 procent pozemského metanu vzniká v živých organismech, přesněji působením bakterií (i „emise“ domácího zvířectva jsou výsledkem působení mikroorganismů v jejich střevech).
První vzorek horniny odvrtané ze skal připravený k analýze v přístrojích Curiosity. Snímek je mírně upravený tak, aby obsahoval barvy, které by materiál měl v pozemských podmínkách.
Přítomnost plynu ale není indicií o přítomnosti života na Marsu. I na Zemi metan vzniká čistě geologickými procesy. Na Marsu se vyskytují minerály, při jejichž přeměnách tento plyn vzniká (např. olivín) a nic z našich vědomostí o Marsu neříká, že na jeho povrchu (či pod ním) nemůže docházet ke stejným chemickým reakcím. Vzhledem k tomu, co o planetě víme, je tato verze zatím pravděpodobnější. A nemůžeme stále úplně vyloučit možnost, že jde o kontaminaci Curiosity ještě ze Země, i když tato možnost je s každým přibývajícím dnem stále méně pravděpodobná.
Než bude ale možné říci něco přesnějšího, měli bychom mít alespoň nějakou představu o tom, jak plyn vzniká a kdy. Nevznikl s největší pravděpodobností při dopadech meteoritu, protože by se se vzhledem k množství uvolněného metanu muselo zřejmě jednat o tělesa, která za sebou zanechají desítky metrů velké krátery. A ty by asi na Marsu neunikly pozornosti.
„Říhance“ také nemají na pohled jasnou souvislost s „počasím“, které Curiosity zaznamenává. Zvýšený výskyt metanu není doprovázen pravidelnými změnami teploty, relativní vlhkosti, množství CO2, teploty povrchu ani vzduchu. Jediné, co se alespoň zdá, že by mohlo mít nějakou souvislost, je množství kyslíku a vodní páry v atmosféře (jde o tzv. negativní korelaci - čím více metanu, tím méně kyslíku a H2O). Tento údaj je sice v protikladu s měřením sondy Mars Express, která z oběžné dráhy naměřila opak (tedy pozitivní korelaci metanu s kyslíkem a vodní parou), ale zatím je předčasné rozhodovat, kde leží pravda, a to i kvůli tomu, že v měření Curiosity je 60denní „díra“.
Možné zdroje metanu na Marsu i způsob jeho rozkladu. Metan na Marsu může pocházet z mikroorganismů (vlevo) dole, ale také geologických reakcí (např. reakce olivínu ve vlhkém prostředí). Pak by se mohl ukládat v hydrátech (tedy de facto v ledu) a následně uvolňovat třeba při změně podmínek (teploty, tlaku atp.). Dalšími zdroji mohou být rozklad organických molekul na povrchu nebo v dopadajícím vesmírném prachu UV paprsky. Ultrafialové záření ale také metan nakonec rozkládá na další uhlíkaté sloučeniny.
