20 augustus 2017

Curiosity ontdekt organische moleculen én een bron van methaan op Mars

Op deze afbeelding zijn vele mogelijke manieren te zien waarop methaan kan zijn geproduceerd op Mars. Het geeft ook aan hoe dit methaan waar uit de atmosfeer kan verdwijnen ('sinks').

Op deze afbeelding zijn vele mogelijke manieren te zien waarop methaan kan zijn geproduceerd op Mars. Het geeft ook aan hoe dit methaan weer uit de atmosfeer kan verdwijnen (‘sinks’).

De Marsrover Curiosity heeft een tijdelijke toename gemeten in de hoeveelheid methaan dat aanwezig is in de Marsatmosfeer. Daarnaast heeft de rover met z’n speciale boor sporen gevonden van organische moleculen in de bodem.

De tijdelijke toename in de hoeveelheid methaan betekent dat het afkomstig moet zijn van een relatief gelocaliseerde bron. Door wat voor proces het methaan precies geproduceerd is, is nog niet duidelijk – het zou een biologische herkomst kunnen hebben, maar ook niet-biologische processen, zoals vulkanisme, meteoren en allerlei chemische processen, kunnen niet uitgesloten worden.

De organische stoffen die door Curiosity gedetecteerd zijn, zijn afkomstig van een rots waarvan niet geheel duidelijk is dat het een Marsrots is – het zou eventueel ook om een neergekomen meteoriet kunnen gaan. Organische moleculen zijn vooral opgebouwd uit koolstof- en waterstofatomen en kunnen zowel een organische als een niet-organische herkomst hebben.

Goed, de Marsrover heeft dus twee boeiende zaken ontdekt. Hoewel de bevindingen nog niet wijzen op de aanwezigheid van organismen op de Rode Planeet, vormt het wel een goede stap in de richting. Trouwens zouden de organische moleculen eventueel afkomstig kunnen zijn van de Curiosity zelf – als dat zo is, hebben we dus met ‘aardse’ vervuiling te maken. Toch zijn de betrokken onderzoekers na maanden van testen vrij zeker van hun zaak: de organische moleculen hebben een Martiaanse herkomst.

Diagram of methane concentration in Martian atmosphere

Source SPACE.com: All about our solar system, outer space and exploration.

Bron: NASA

Reacties

  1. Er schijnt een jaarlijkse cyclus te zijn van iets meer/iets minder methaan in de atmosfeer van Mars. Het laatste getal dat ik hoorde was gemiddeld 1 deeltje methaan per miljard deeltjes. Dat is erg mager. We hebben daar een berekening op losgelaten en dat zou overeen komen met 100 koeien die daar lopen te boeren en jeweetwel (andere uitgang). Bij die berekening is rekening gehouden met het tempo waarmee methaan uit de atmosfeer verdwijnt, en dat gaat redelijk snel. Maar dat gegeven veroorzaakt tevens de grote belangstelling voor het onderwerp….als methaan zo snel uit de atmosfeer verdwijnt (atmospheric loss), hoe kan er dan een (in ieder geval meetbare) hoeveelheid methaan in diens atmosfeer zitten? Het moet ergens vandaan komen.

    En vanwaar de schommelingen? Een vermoeden is dat het komt door de seizoenen op Mars. In de zomer zou er ijs kunnen smelten op de poolkap of in de grond, waarbij dan wat ingesloten (oude of nieuw geproduceerde?) methaan vrij kan komen.

  2. Er is een variatie gemeten in de hoeveelheid methaan die daar lokaal aanwezig is. Er moet ergens in de buurt van Gale krater een bron zijn van methaan en over die bron zegt Sushil Atreya (University of Michigan, Ann Arbor, and Curiosity rover science team) “There are many possible sources, biological or non-biological, such as interaction of water and rock.

    • Mijn bedoeling was alleen wat extra info schrijven, niet tegenspreken.

      Maar nu we het er toch over hebben, dat “lokaal” is nietszeggend. Curiosity is de enige rover met de juiste apparatuur. De metingen worden gedaan door wat atmosfeer te verzamelen in een cylinder. De spectrometer is aangepast in die zin, dat de laserstraal duizenden keren op-en-neer kaatst tussen twee spiegels. Daardoor is de trefkans van de atomen/moleculen die ze hopen te detecteren veel groter. En dat is nodig, omdat het ook Curiosity was die de eerste meting deed van 1 deeltje op een miljard (eerdere detecties/conclusies uit 2003 en 2009 worden geweten aan errors). Deze methode kan niets anders opleven dan een lokaal resultaat, want het is lokaal onderzoek daar waar de rover staat. Dat wil niet zeggen dat er alleen op die lokatie sprake is van een verhoogde concentratie van methaan. De schommelingen in de hoeveelheid methaan in de atmosfeer is al jaren bekend, en ook dat de concentratie, hoogst bij de polen, steeds lager is richting de “evenaar”.

      • Als er maar een detector voor Methaan(CH4) op mars is, hoe weten we dan dat de concentratie op de polen hoger is dan elders….

        Groet, Paul 🙂

        • Vooral in 2003 is er over een langere periode, over de Mars seizoenen heen, spectrum analyse gedaan met telescopen hier op Aarde. De atmosfeer werd van pal noord naar pal zuid over een strook van enkele kilometers breed bekeken. Daaruit bleek het verschil in de seizoenen, stijging in zomer en daling in de winter. In 2009 is er een publicatie geweest over de gegevens verzameld in 2003-2004. Als ik mij niet vergis kan je dat vinden op “mumma et al 2009”.

          Tijdens een cursus aan Caltech is methaan/Mars uitvoerig aan de orde gekomen (ook eerdere en latere metingen/publicaties). Daaruit kwam naar voren dat er ook sprake is van een hogere concentratie aan de polen, met name noord, en een lagere naar de evenaar toe. Mogelijk komt/kwam methaan vrij aan de pool en werd deze door het Marsklimaat vervoerd richting evenaar.

          Nu is er maar 1 detector aanwezig in die rover, en uit diens werkwijze (analyse van wat atmosfeer verzameld ter plaatse) kan alleen maar een lokaal resultaat volgen. Temeer omdat de rover iets in de orde van meters per dag af kan leggen.

          In ieder geval moet er een bron van methaan release zijn. Anders zou al het methaan na plm 300 jaar uit de atmosfeer verdwenen zijn.

          Groet, K.J. 🙂

          • Sorry.
            Ik proef iets van irritatie in je antwoord, maar dat is misschien iets in mij. 😀
            Niet iedereen is uiteraard zo op de hoogte van de mars atmosfeer.

            Wordt de term ‘lokaal’ (jij noemt hem nietszeggend) niet iets-meer-zeggend als er ook vanaf aarde wordt meegekeken hoe de concentratie CH4 zich opbouwt en zich verspreidt over het oppervlak?
            Of zijn daarvoor onze aardse telescopen niet nauwkeurig genoeg?

            —-

            Dat er op een of andere manier CH4 aan de Mars-atmosfeer moet worden toegevoegd, lijkt me logisch. Maar dat geldt niet alleen voor de (sporen) CH4 maar ook voor alle andere componenten in de Mars-atmosfeer.
            Zou het mogelijk zijn dat op Mars nog ergens een bron is van methaanhydraad ? Volgens mij is het er koud genoeg?

            Groet, Paul 🙂

          • Irritatie kan niet want astro is zo’n leuke bezigheid dat ik me er altijd lekker bij voel. Maar je hebt wel zeg maar internet-mensenkennis. Je reply voelde ik een beetje als strikvraag, en daarom heb ik expres mijn groet onderaan op de jouwe laten lijken. Geef ik zo toe 🙂 maar niks aan de hand verder

            De opmerking over “nietszeggend” staat er misschien een beetje krom. Uit het stuk hierboven maakte ik op dat ze lokaal methaan hebben gedetecteerd en er voor het gemak van uit zijn gegaan dat dat methaan ook lokaal was vrijgekomen. Maar die conclusie kan je niet trekken. Dan moet je of op meerdere lokaties meten, of terplekke exact kunnen vaststellen waar het methaan vandaan is gekomen. Met andere woorden, het methaan kan net zo makkelijk op de noordpool in de atmosfeer terecht zijn gekomen.

            Zover ik weet zijn aardse telescopen goed genoeg voor spectrumanalyse van Mars. Beter is een sateliet in een baan om Mars en nog beter een rover op de grond. Het allerbeste…er moeten astronauten naartoe voor een gedegen onderzoek.

            Die 2009 paper waar ik hierboven over schreef….ik moet erbij zeggen dat de prof in die cursus persoonlijk van mening was dat de detectie van methaan een error in het proces of de apparatuur betekende. Zijn formele mening was die conclusie die ik eerder schreef.

            Ik weet niet wat de huidige stand van zaken is, maar tot een jaar geleden was de opvatting dat onder het noordpoolijs een aanzienlijke hoeveelheid methaan te vinden is. Of zoals je zegt, methaan ingesloten in dat waterijs. Maar goed, methaan is maar een stap. Op Titan b.v. verzuip je letterlijk van de methaanmeren.

            Groetjes, K.J.

  3. Het kan inderdaad zijn dat het een gelokaliseerde bron is (meteoriet), maar ik denk wel degelijk dat ze nu iets op het spoor zijn. In de bodem van Mars bevinden zich veel perchloraten, die nogal agressief reageren met organische stof. Dit kan hebben geleid tot het missen van de organische stof in de zeventiger jaren,.
    http://www.visionair.nl/wetenschap/99-zeker-toch-leven-op-mars/

  4. Olaf, ik kwam nog een infografiek tegen over de vondst van het methaan. Die infografiek heb ik toegevoegd aan je blog.

Laat wat van je horen

*