De gemeten variatie van zuurstof in de atmosfeer boven de Gale krater. Credits: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard.
Onderzoek met de Sample Analysis at Mars (SAM), een soort van mobiel chemisch laboratorium aan boord van Marsrover Curiosity, van de samenstelling van de atmosfeer boven de Gale krater laat zien dat er naast het reeds bekende mysterie van de variërende hoeveelheden methaan nog een mysterie is: dat van de variërende hoeveelheden zuurstof. Gedurende drie Marsjaren (bijna zes aardse jaren) heeft SAM de atmosfeer gemeten en die blijkt de volgende samenstelling te hebben: 95% bestaat uit kooldioxide (CO2), 2,6% uit moleculaire stikstof (N2), 1,9% argon (Ar), 0,16% moleculaire zuurstof (O2) en 0,06 koolmonoxide (CO). De hoeveelheden stikstof en argon kennen een seizoen variatie, maar die blijkt keurig netjes verklaarbaar door het veranderen van de ‘luchtdruk’ als gevolg van het bevriezen van CO2 bij de polen van Mars in de winterperiode en het verdampen ervan in de lente en zomer. Van de variatie van zuurstof hadden ze hetzelfde verwacht, maar die blijkt toch anders te zijn: de hoeveelheid zuurstof neemt in de lente en zomer met meer dan 30% toe, terwijl die in de herfst weer afneemt. Die variatie is slechts deels te verklaren door de veranderende luchtdruk als gevolg van het bevriezen en verdampen van CO2. Er moet dus iets anders zijn wat zorgt voor productie en verdwijnen van zuurstof.
De gemeten variatie in de hoeveelheid zuurstof en methaan. Credits: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard.
Wetenschappers namen nog in overweging dat met SAM wellicht verkeerde waarden werden gemeten, maar metingen met een ander instrument aan boord van Curiosity, de Quadrupole Mass Spectrometer, bevestigden de waarden. De mogelijkheid dat de afbraak van water (H2O) moleculen in de atmosfeer voor extra zuurstof zou zorgen werd ook verworpen, want daarvoor zou er vijf keer zoveel water in de atmosfeer moeten zitten als dat men gemeten heeft. De afbraak van CO2 moleculen in de atmosfeer zou ook zuurstof kunnen opleveren, maar die afbraak gaat te langzaam om de benodigde hoeveelheid zuurstof te kunnen ophoesten. En wat verklaart de snelle afbraak van zuurstof in de Martiaanse herfst? Zonnestraling zou de zuurstofatomen in tweeën kunnen splitsen, maar dat proces kost minstens tien jaar, veel trager dan de gemeten afbraak.
Kortom, ook de variatie in de hoeveelheid zuurstof boven de Gale krater vormt een mysterie. Met SAM’s Tunable Laser Spectrometer had men eerder al het methaanmysterie kunnen bevestigen: de hoeveelheid methaan boven de Gale krater is zéér gering, slechts 0,00000004% gemiddeld, maar in de zomer neemt die hoeveelheid plotseling met ongeveer 60% toe. Voor zowel het methaan als de zuurstof zijn er verschillende bronnen, die verantwoordelijk kunnen zijn voor de extra productie. Dat kunnen geologische bronnen zijn, maar ook biologische (!) bronnen. Het blijft spannend wat de oplossing van beide mysteries is. Bron: NASA.
“Dat kunnen geologische bronnen zijn, maar ook biologische (!) bronnen.”
Misschien moeten we wel inzien dat bepaalde grondlagen van Mars (zuurstof en methaan) in- en weer uitademen.
Zou dat een reden zijn om te zeggen dat die grondlagen levend zijn?
Waar ligt de grens tussen geologie en biologie?
Grondlagen planten zich niet voort.
Wie weet? Misschien vinden in zo’n ademende grondlaag wel voor ons onbekende chemische en fysische processen in de bodem plaats, en kunnen die processen zich ‘vermenigvuldigen’,
d.w.z. in gunstige omstandigheden zouden die processen ook overgebracht kunnen worden naar een grondlaag in een aangrenzend gebied. Dan zou je kunnen zeggen dat die ademende grondlaag zich voortgeplant heeft naar het aangrenzende gebied.