ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ 95% ไนโตรเจน 3% อาร์กอน 1.6% และประกอบด้วยออกซิเจนและน้ำจำนวนเล็กน้อยรวมถึงมีเทนในปริมาณน้อย และความลึกลับนั้นทำให้เกิดความสับสนอีกเล็กน้อยเนื่องจากอายุการใช้งานของมีเธนในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้นสั้นกว่าที่นักวิทยาศาสตร์เคยคิดไว้ การใช้การสำรวจจาก Mars Global Surveyor ซึ่งทำงานในวงโคจรเป็นเวลาเกือบสิบปีกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากอิตาลีได้พิจารณาก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเป็นเวลาน้อยกว่าหนึ่งปี
นักวิทยาศาสตร์ Sergio Fonti (Università del Salento) และ Giuseppe Marzo (NASA Ames) รายงานการค้นพบของพวกเขาเกี่ยวกับวิวัฒนาการของก๊าซมีเทนในช่วงสามปีอังคารที่การประชุมวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ดาวเคราะห์แห่งยุโรปในกรุงโรม
“ มีเธนเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศดาวอังคารซึ่งมาจากแหล่งที่มีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นมาก” ฟอนติกล่าว “ เราได้ดูการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของก๊าซและพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและประจำปี แหล่งที่มาของมีเธนอาจเป็นกิจกรรมทางธรณีวิทยาหรืออาจเป็นชีวภาพ - เราไม่สามารถบอกได้ในตอนนี้ อย่างไรก็ตามปรากฏว่าขีด จำกัด สูงสุดของอายุการใช้งานของมีเทนนั้นน้อยกว่าหนึ่งปีในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร”
ระดับก๊าซมีเทนสูงที่สุดในฤดูใบไม้ร่วงในซีกโลกเหนือโดยมียอดสูงสุด 70 ส่วนต่อพันล้านส่วนแม้ว่าจะสามารถตรวจพบมีเธนได้ทั่วโลกในช่วงเวลานี้ของปี ฤดูหนาวจะลดลงอย่างรวดเร็วโดยมีแถบสีจาง ๆ อยู่ระหว่าง 40-50 องศาเหนือ ความเข้มข้นเริ่มสร้างอีกครั้งในฤดูใบไม้ผลิและเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในฤดูร้อนแผ่กระจายไปทั่วโลก
“ สิ่งหนึ่งที่น่าสนใจที่เราพบคือในฤดูร้อนถึงแม้ว่ารูปแบบการกระจายทั่วไปจะเหมือนกับในฤดูใบไม้ร่วง แต่มีก๊าซมีเทนในซีกโลกใต้ในระดับที่สูงกว่า อาจเป็นเพราะการไหลเวียนตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ แต่ต้องได้รับการยืนยันจากการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ที่เหมาะสม” ฟอนติกล่าว
มีสามภูมิภาคในซีกโลกเหนือที่ความเข้มข้นของมีเธนสูงกว่าอย่างเป็นระบบ: Tharsis และ Elysium, สองจังหวัดหลักของภูเขาไฟและ Arabia Terrae ซึ่งมีระดับน้ำน้ำแข็งใต้ดินอยู่ในระดับสูง ระดับสูงสุดเหนือ Tharsis ซึ่งกระบวนการทางธรณีวิทยารวมถึง magmatism กิจกรรมความร้อนใต้พิภพและความร้อนใต้พิภพอาจดำเนินต่อไป
“ เห็นได้ชัดว่าความเข้มข้นสูงสุดเกี่ยวข้องกับฤดูกาลและสถานที่อบอุ่นที่สุดซึ่งมีสภาพทางธรณีวิทยาที่เอื้ออำนวยและด้วยเหตุนี้สภาพทางชีวภาพเช่นกิจกรรมความร้อนใต้พิภพและการให้ความชุ่มชื้นอย่างมาก พลังงานที่สูงขึ้นในช่วงฤดูร้อนสามารถกระตุ้นการปล่อยก๊าซจากกระบวนการทางธรณีวิทยาหรือการระบาดของกิจกรรมทางชีวภาพ” ฟอนติกล่าว
กลไกในการกำจัดมีเธนออกจากบรรยากาศก็ไม่ชัดเจนเช่นกัน กระบวนการโฟโตเคมีจะไม่ทำลายก๊าซอย่างรวดเร็วพอที่จะจับคู่ข้อสังเกต อย่างไรก็ตามกระบวนการที่ขับเคลื่อนด้วยลมสามารถเพิ่มสารออกซิไดซ์ที่แรงขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศเช่นเกลือเพอร์คลอเรตที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งสามารถดูดซับก๊าซมีเทนได้รวดเร็วยิ่งขึ้น
ปีบนดาวอังคารนั้นมีความยาวเกือบสองเท่าของปีโลก ทีมใช้การสำรวจจาก Thermal Emission Spectrometer (TES) บน Mars Global Surveyor ระหว่างเดือนกรกฎาคม 2542 ถึงตุลาคม 2547 ทีมได้ศึกษาหนึ่งในคุณสมบัติทางสเปกตรัมของก๊าซมีเทนในการสังเกต TES เกือบ 3 ล้านครั้งโดยเฉลี่ยข้อมูลเพื่อกำจัดเสียงรบกวน
“ การศึกษาของเราเป็นครั้งแรกที่ข้อมูลจากสเปกโตรมิเตอร์โคจรถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบมีเธนในช่วงระยะเวลายาวนาน” ฟอนติกล่าว “ ชุดข้อมูล TES ขนาดใหญ่ช่วยให้เราสามารถติดตามวงจรก๊าซมีเทนในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารด้วยความแม่นยำและสมบูรณ์แบบที่ไม่เคยมีมาก่อน การสังเกตของเราจะมีประโยชน์มากในการ จำกัด ต้นกำเนิดและความสำคัญของก๊าซมีเทนบนดาวอังคาร”
มีเทนตรวจพบครั้งแรกในชั้นบรรยากาศดาวอังคารด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินในปี 2546 และยืนยันในอีกหนึ่งปีต่อมาโดยยานอวกาศ Mars Express ของ ESA เมื่อปีที่แล้วการสำรวจโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินได้แสดงหลักฐานแรกของวัฏจักรตามฤดูกาล
ที่มา: สภาวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ยุโรป
