Ученые задаются этим вопросом уже около 50 лет, с того момента, когда космический корабль Маринер-7 обнаружил следы этого газа неподалеку от южного полюса Марса. Месяц спустя исследователи отказались от этого заключения, осознав, что на самом деле сигнал поступал из сухого льда (диоксида углерода).
Затем в 2003 и 2004 годах наземные телескопы и орбитальный аппарат вновь возродили тайну этого явления, сообщая о больших метановых облаках в атмосфере Марса. Большую часть метана на Земле выделяют живые организмы, хотя в небольших количествах он может формироваться при взаимодействии горной породы с горячей водой. Выброс метана на Марсе значил бы, что планета, возможно, более живая, чем считалось ранее, будь то в биологическом или геологическом плане. Вот только «струи» таинственно исчезли несколько лет спустя, вызвав жаркую дискуссию о том, являются ли они сезонным явлением, или же результатами некачественных исследований.
Все надеялись, что марсоход НАСА Curiosity разрешит этот вопрос. Он шесть раз с октября 2012 по июнь 2013 исследовал образцы атмосферы Марса на наличие метана, но так ничего и не обнаружил. И все же, вопрос марсианского метана оставался открытым. Несколько месяцев спустя, Curiosity зарегистрировал внезапный выброс газа в результатах четырех исследований на протяжении двух месяцев.
Пытаясь исключить любые аномалии, и постоянно наблюдая за развитием выбросов, команда Curiosity прождала целый год, перед тем как объявить новые результаты на собрании Американского геофизического союза в декабре 2014. Данные исследования были опубликованы в журнале Science в январе 2015. Будь то микробы, скрывающиеся под поверхностью Марса, или геологическая активность, в какой-то мере Красная планета вполне могла оказаться живой.
И все же один из исследователей относится к таким выводам скептически. Кевин Занле, ученый Исследовательского центра Эймса НАСА (Калифорния), который не участвовал в открытии, высказал свои соображения по этому поводу в прошлом месяце на семинаре в Лаборатории виртуальных планет при Институте астробиологии NASA.
«Я убежден, что они на самом деле видят метан», - сказал он. «Но я считаю, что он исходит от самого марсохода».
Метан из Земли
Занле, раскритиковавший также сообщения о метане в 2003 и 2004, заявил, что марсоход может очень легко ввести ученых в заблуждение. В конце концов, в самой камере марсохода концентрация метана в тысячу раз больше, чем в предполагаемом облаке в атмосфере Марса. Метан на Curiosity берется из Земли.
Сразу после приземления в кратере Гейла, перестраиваемый лазерный спектрометр показал чрезвычайно высокий уровень метана. Ученые группы быстро сообразили, что во время пребывания на стартовой платформе Базы ВВС США на мысе Канаверал (Флорида) в прибор просочился земной воздух. Они откачали большую часть этого метана, оставив небольшое количество в форкамере как образец для проверки.
И все же, команда Curiosity продолжает настаивать, что этот источник никак не повлиял на открытие.
«Мы неустанно следим за этим количеством метана, и еще ни разу не заметили никаких свидетельств утечки во время всей нашей миссии», - сказал Крис Вебстер, ведущий ученый Лаборатории реактивного движения НАСА в калифорнийском городе Пасадена и главный автор недавнего исследования о метане на Марсе. «Хотя это и правда, что концентрация метана в камере в 1000 раз превышает его концентрацию в атмосфере Марса, в заблуждение вводит именно само их сопоставление».
«Нужно смотреть на количество метана, а не на концентрацию», - объяснил он. «Концентрация метана в марсоходе может показаться высокой, но на самом деле его очень мало, так как камера небольшая. Чтобы произвести то количество метана, которое мы заметили в атмосфере Марса, нужен целый газовый баллон с чистым метаном, который просачивается с марсохода. У нас такого просто нет».
Неизвестные источники?
Занле также утверждает, что земной воздух мог проникнуть и в другие отсеки марсохода.
«Очень сложно полностью исключить марсоход, как источник», сказал он. «Для этого нужно знать все места, где может сохраняться метан».
Крис МакКей, исследователь NASA в Эймсе и соавтор январского исследования, считает сомнения Занле справедливыми. «Я думаю, что нужно продолжать рассматривать возможность расположения источника метана на борту до ее полного опровержения», - сказал он.
Однако Пол Махаффи, главный ученый команды по исследованию образцов на Марсе с помощью набора инструментов SAM сомневается, что марсоход может оказаться источником. «Маловероятно, что через год пребывания на поверхности Марса, на борту корабля вдруг появится источник метана, который продержится в атмосфере 60 дней и потом пропадет», - утверждает он. «Метан – очень летучий газ, и любые его остатки, занесенные на Марс, уже давно бы исчезли».
Вебстер согласен, что существование неизвестного источника на борту кажется невероятным, но утверждает, что это вполне возможно.
«На корабле есть несколько запечатанных отсеков», - сказал он. «Теоретически, они могли бы быть источником, если в них попало некоторое количество метана и потом начало просачиваться. Но мы все тщательно обыскали и ничего не нашли».
Что дальше?
Curiosity готовится к новым исследованиям в этом году ближе к курортному сезону. Именно в это время загадочный выброс метана был обнаружен в 2013 году (один «марсовый» год назад). «Если метан опять появится в это же время, можно будет утверждать о каком-то сезонном явлении», сказал Вебстер. «Это станет большим открытием и оставит в прошлом вопросы о возможном источнике на марсоходе».
В то же время, МакКей изучает другую возможность, а именно то, что недавно поблизости к марсоходу мог упасть метеорит. В составе углеродистых метеоритов есть небольшое количество органических веществ, которые могут выделять струю метана во время разрушения под действием ультрафиолетовой радиации.
«Конечно, это маловероятно, но такое случается», - сказал МакКей. «Если бы марсоход был в городе Марчисон (Новая Зеландия) в 1969, когда упал метеорит, он бы обнаружил выброс метана».
Команда Curiosity искала свежие кратеры вблизи от марсохода, исследуя снимки, сделанные с орбиты. И не нашла ничего. Не смотря на это, МакКей отмечает, что в отличие от железокаменных метеоритов, углеродистые не оставляют за собой кратеров. Вместо этого, они, как правило, распадаются в атмосфере и выпадают в виде дождя из маленьких органических соединений. В данный момент МакКей работает в паре с экспертом по вопросам метеоритов с целью определить размер объекта, который, возможно, вызвал всплеск метана, обнаруженный Curiosity.
Орбитальный аппарат для исследования примесей в атмосфере Марса The ExoMars Trace Gas Orbiter (новая миссия во главе с Европейским космическим агентством, которая планируется к запуску в 2016) также внимательно исследует марсианскую атмосферу на наличие следов метана и других экзотических газов. В настоящее время на орбите находится индийская миссия к Марсу, которая возможно скоро представит отчет о результатах своего исследования. Обе миссии займутся исследованием зоны намного большей, чем изучаемая марсоходом Curiosity, который проведет всю свою жизнь в кратере Гейла. Удастся ли им, в конце концов, разгадать загадку?